Дно ванны заполните водой.

2. Соберите электрическую схему установки. Убедитесь в симметричном расположении электродов по отношению к координатной сетке ванны.

3. Подключите к сети источник питания ИП и вольтметр PV.

4. Подготовьте лист миллиметровки, отметьте на ней положение электродов и координатных осей.

5. Включите питание лабораторного стенда, источника питания и вольтметра.

6. Поместите зонд в точку, находящуюся вблизи одного из электродов на оси симметрии расположения электродов (координатной оси), запишите показания вольтметра и отметьте на рисунке точку с найденным значением потенциала.

7. Смещая зонд с координатной оси, найдите координаты другой точки, имеющей то же значение потенциала. Найдите координаты еще 4-5 точек, имеющих такой же потенциал и расположенных по ту же сторону от координатной оси, а затем найдите аналогичные точки с другой стороны этой координатной сетки. Крайние точки должны выбираться на возможно большем удалении от координатной оси. Запишите и отметьте на рисунке найденные значения.

8. Повторите измерения для других значений потенциала. В пространстве между электродами надо получить не менее 7 линий равного потенциала.

9. Соедините на рисунке точки с одинаковым значением потенциала.

10. Проведите на рисунке несколько линий напряженности (перпендикулярных к каждой точке эквипотенциальным линиям).

11. Постройте график зависимости потенциала φ поля от расстояния r между электродами. Значения потенциала выберите для точек, принадлежащих координатной оси, соединяющей электроды. Начало отсчета координат совместите с поверхностью электрода, вблизи которого зарегистрирован меньший потенциал.

12. Пользуясь построенным графиком, методом численного дифференцирования, найдите напряженность Е поля для разных значений r, зная, что

E = -Δφ/Δ r,(1.13)

где Δφ – изменение потенциала на отрезке Δ r, Δ r = 5 мм (5 × 10^-3 м).

Расчет по формуле (1.13) проводите следующим образом. Выбрав значение r ₁, установите по графику значение φ ₁, соответствующее значению r ₁, а затем значение φ ₂ для r ₂ = r ₁ + Δ r. Разделив Δ φ = φ ₂ – φ ₁ на Δ r, получим числовое значение Е поля, которое следует отнести к середине выбранного интервала (r ₁, r ₁ + Δ r). Расчет выполнить для 7-8 значений r охватывающих весь интервал расстояний между электродами. Результаты расчетов занесите в табл. 1.1.

13. Постройте график зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния r между электродами.

Т а б л и ц а 1.1

Контрольные вопросы

1. Дайте определения напряженности и потенциала электростатического поля.

2. Какова связь между напряженностью и потенциалом?

3. Опишите способы графического изображения электростатического поля.

4. Опишите электростатическое поле внутри и вне проводящей среды.

5. Изобразите в общем виде взаимное расположение линий напряженности, эквипотенциальных поверхностей и векторов Е и grad φ в некоторой точке поля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: