Реферат Представляемые лабораторные работы рекомендуются для проведения в специализированных классах школ инженерной (авиационной) направленности с углубленным изучением физики, математики по разделу «Электричество»

3.1. Методика проведения эксперимента и описание установки В данной лабораторной работе требуется описать электростатическое поле между двумя заряженными проводниками, т.е. определить зависимость и . Из-за сложности конфигурации используемых проводников аналитическое решение данной задачи затруднено. Поэтому будем использовать графический метод описания поля в виде семейств эквипотенциальных и силовых линий. Для их построения необходимо экспериментально определить либо значения потенциалов в различных точках исследуемой области, либо значения напряженности. Технически проще, измеряя потенциалы, построить эквипотенциальные линии пересечения эквипотенциальных поверхностей с плоскостью рисунка), а затем по известной картине эквипотенциальных линий построить линии проекций напряженности поля на эту плоскость. На рис. 4 приведена принципиальная схема измерения потенциала электростатического поля между заряженными телами 1 и 2 с помощью зонда 3. Зондом в данном случае является электрод, который помещается в исследуемую точку пространства. По показаниям вольтметра 4 определяется разность потенциалов между зондом и одним из заряженных тел, потенциал которого принимается за нулевой. Естественно, что зонд должен как можно меньше нарушать своим присутствием исследуемое поле и принимать потенциал той точки, в которую он помещен. Но в непроводящей среде, например, в воздухе, не может происходить автоматическое выравнивание потенциала точки поля и введенного в нее зонда. Для обеспечения выравнивания необходимо стекание зарядов с зонда. Чтобы избежать этих трудностей, в лабораторной работе применен широко известный в науке и технике метод моделирования. Вместо изучаемого объекта – электрического поля в диэлектрической среде – исследуется поле стационарных токов в слабопроводящей жидкости. Для этого в лабораторной установке заряженные тела 1 и 2 (электроды) опускаются в кювету 7 с обычной водой, которая является слабым электролитом (рис. 5). В исследуемой области возникает поток зарядов от одного электрода к другому, т.е. электрический ток. Чтобы этот ток был стационарным, необходимо поддерживать исходные величины зарядов на электродах, что обеспечивается неизменной разностью потенциалов между ними. Для выполнения этого условия достаточно соединить тела с источником постоянного напряжения U. Для слабых токов в электролитах направление линий тока совпадает с направлением линий напряженности, что дает возможность сопоставить линиям напряженности электростатического поля линии тока. С технической же точки зрения переход к модели оправдан тем, что в этом случае измерение разности потенциалов осуществить значительно проще. Такое моделирование не только избавляет от технических трудностей в лаборатории, но и позволяет исследовать сложные ситуации. В частности, с его помощью можно моделировать процессы электрического взаимодействия самолета с атмосферным электричеством. В лабораторной установке (рис. 5) зондом служит металлический проводник 3 с острием, опущенным в воду. Вольтметр V подключен к одному из электродов и к зонду. Помещая острие зонда в заданную точку поля, по показаниям вольтметра определяют потенциал этой точки, а по координатным линейкам 4 и 5 — ее координаты (x,y). Обрабатывая полученную таким образом базу данных φi = φ(xi,yi), можно построить эквипотенциальные линии и линии напряженности поля. Для этого точки с одинаковым значением потенциала наносятся на миллиметровую бумагу, и по ним проводятся плавные эквипотенциальные линии. По известной картине эквипотенциальных линий можно построить линии напряженности. При этом используется взаимосвязь напряженности поля и потенциала φ, выражаемая формулами (9). Следствием этих уравнений является перпендикулярность линий напряженности к эквипотенциальным поверхностям в каждой точке. Для расчета численных значений напряженности можно воспользоваться тем, что (11) где l – расстояние вдоль выбранной линии напряженности.

Похожие:

	Реферат Блок лабораторных работ, представленных ниже, рекомендуется... Разработка научно-образовательных материалов по школьному лабораторному практикуму по физике		Реферат Разработаны научно-образовательные материалы для проведения... Создание ним и ном для проведения тестовых занятий по физике (раздел «Электричество») для учащихся специализированных классов средних...
	Учебно-воспитательной работе мбоу сош №159 с углубленным изучением... Мы рады приветствовать всех собравшихся в этом зале. Приветствуем всех, кто любит математику, кто учит математике, кто занимается...		Пояснительная записка Программа научно-технической направленности... Программа научно-технической направленности «Общая биология» рассчитана на учеников 9 – 11 классов школ с общим и углубленным изучением...
	Программа составлена для преподавания географии в моу «сош №26 г.... Сыктывкара с углубленным изучением отдельных предметов в 10 классах. Преподавание географии осуществляется на основе переработанной...		Наименование издательство Министерства образования Российской Федерации программы по математике для школ (классов) с углубленным изучением математики (Программы...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Место работы: г. Старая Русса маоу сош №1 с углублённым изучением математики, физики и литературы		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... И. Н. Верещагиной для 7-го класса школ с углубленным изучением английского языка, лицеев, гимназий при учебной нагрузке 4 часа в...
	Пояснительная записка Программа научно-технической направленности... Программа научно-технической направленности «Анатомия и физиология человека» рассчитана на учеников 9 – 11 классов школ с общим и...		Программа по физике Настоящая программа составлена на основе ныне действующих учебных программ для школ и классов с углубленным изучением физики
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Место работы: Государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №242 с углублённым изучением физики...		Рабочая учебная программа по геометрии для классов с дополнительной... Министерства образования Российской Федерации программы по математике для школ (классов) с углубленным изучением математики (Программы...
	Сведения об обеспеченности образовательного процесса учебной литературой... Министерства образования Российской Федерации программы по математике для школ (классов) с углубленным изучением математики (Программы...		Конспект урока физики «Путешествие в мире физических явлений» Конспект составила Степанова Ольга Николаевна, учитель математики и физики высшей категории моу «Средняя общеобразовательная школа...
	Учитель математики и информатики I квалификационной категории Касаткина... Школа: средняя общеобразовательная школа №81 с углубленным изучением отдельных предметов (математики, физики и информатики)		Программа для школ (классов) с углубленным изучением математики Наряду с решением основной задачи углубленное изучение математики предусматривает формирование у учащихся устойчивого интереса...