К оформлению результатов. При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:

При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:

- для инженерных специальностей: С. 16-24 /1/, С. 148-151 /3/, С. 156-158 /3/, С. 184-189 /4/;

- для неинженерных специальностей: С. 250-265 /5/.

3.1 Ознакомиться с лабораторной установкой и подготовить ее к работе, согласно разделу 2.

3.2 После проверки схемы преподавателем, включить блок питания 1 и, коснувшись зондом 4 электрода 3, установить между электродами 2 и 3 (рисунок 1), указанное преподавателем напряжение , В.

3.3 С помощью зонда найти на песке точку, имеющую потенциал В относительно электрода 2. От этой точки провести по песку зондом линию по всей ширине ванны, так, чтобы в процессе движения показания вольтметра не изменялись. След от движения зонда покажет первую эквипотенциальную линию с потенциалом

3.4 Повторить измерения по пункту 3.3 не менее 6 раз, каждый раз находя на песке точку с потенциалом большим предыдущего на 4 В.

3.5 Показать преподавателю полученную конфигурацию эквипотенциальных линий.

3.6 Полученную картину изобразить в отчете на рисунке на миллиметровой бумаге.

3.7 Рассчитать напряженность электростатического поля на заданных преподавателем участках между эквипотенциальными линиями по следующей методике:

3.7.1 Пронумеровать эквипотенциальные линии по порядку от отрицательного электрода к положительному. Потенциал отрицательного электрода принять равным нулю. Потенциал положительного электрода относительно отрицательного равен установленному в п. 3.2. Сами электроды являются эквипотенциальными линиями: отрицательный с номером i = 0, а положительный − согласно проведенному опыту. Полученные результаты занести в таблицу 1.

 

Таблица 1 Результаты измерения потенциалов

Номер эквипотенциальной линии						…
Потенциал на i- той линии , В

 

3.7.2 Определить разность потенциалов между ближними эквипотенциальными линиями для заданного участка:

(6)

и по линейке расстояние между этими линиями , где i, i+ 1 номера эквипотенциальных линий, , , соответствующие потенциалы. Результаты записать в таблицу 2.

3.7.3 Рассчитать напряженность электрического поля между эквипотенциальными линиями в заданной области по формуле

. (7)

3.8 Погрешность разности потенциалов равна сумме погрешностей измерения потенциала, т.е.:

, (8)

где = = .

Величина определяется через класс точности g вольтметра:

, (9)

где - предел измерения вольтметра, В; - класс точности вольтметра.

3.9 Погрешность измерения расстояния как разности координат равна сумме инструментальных погрешностей, т.е. , где погрешность линейки (половина цены наименьшего деления используемой линейки).

3.10 Рассчитать погрешность определения напряженности по формуле:

. (10)

3.11 Записать полученные результаты в таблицу 2.

 

Таблица 2 Данные для расчета напряженности электрического поля

Номер опыта	Обозначения физических величин
	,	, В	, м	, м	,	,

 

3.12 Результаты определения напряженности для каждого участка представить в виде:

, . (11)

3.13 Дополнить рисунок на песке и в отчете силовыми линиями (не менее 3), проводя их от электрода к электроду перпендикулярно эквипотенциальным линиям. Около электродов показать знаки их зарядов. Построить на рисунке в отчете векторы напряженности электрического поля.

3.14 По проделанной работе и полученным результатам сделать выводы.

Контрольные вопросы

 

4.1 Как формулируется закон Кулона?

4.2 Как формулируются определения напряженности и потенциала электрического поля в данной точке?

4.3 Как связана работа по перемещению заряда в электрическом поле с знаком заряда и изменением его кинетической и потенциальной энергии?

4.4 Как выражается связь между напряженностью электрического поля и потенциалом?

4.5 Как наглядно изобразить электрическое поле? Как выглядит изображение поля системы двух одноименных и двух разноименных зарядов?

4.6 Что такое циркуляция вектора напряженности электрического поля?

4.7 Почему циркуляция вектора напряженности электростатического поля равна нулю?

4.8 Как формулируется теорема Гаусса (Остроградского-Гаусса)?

4.9 Что такое градиент потенциала?