Опис експериментальної установки.
Мал. 3. |
Електрична схема з’єднана
з джерелом живлення УИП -2 зі сталою
регульованою стабілізованою напругою
3 -9 В. До міліамперметра під’єднано
великий додатковий опір
100кОм,
тому міліамперметр працює в режимі
вольтметра. Опір ділянки паперу між
внутрішнім електродом і точкою
,
в котрій вимірюється поле, набагато
менший, ніж додатковий опір. Крім того,
можна знехтувати опором зони контакту
між зондом і папером, а також внутрішнім
опором мікроамперметра порівняно з
.
Сила струму через мікроампер метр буде:
. (14)
Для більшої точності виміри струму виконуємо кілька разів для кожної точки , що знаходиться на різних радіусах, але на однаковій відстані від осі моделі. Знаходимо середнє значення струму в кожній точці і вичислюємо напругу за формулою:
. (15)
Значення додаткового опору вказано на установці.
Напруженість електростатичного поля розраховуємо за формулою:
(16)
Порядок виконання роботи.
Увімкнути тумблер ’СЕТЬ’ на блоці живлення.
Доторкнутись до внутрішнього електрода зондом і повертаючи ручку потенціометра домогтися, щоб стрілка амперметра відхилилася на всю шкалу. Позначимо максимальний струм
.Вибрати на електропровідному папері радіус, Ставити зонд послідовно в точки цього радіуса з кроком 1 см і записати покази міліамперметра в таблицю 1.(Зонд треба притискати, щоб був добрий контакт і амперметр показував максимальне значення).
Повторити пункти 2 і 3 для кожного з інших трьох променів. Дані записати в таблицю.
Вимкнути блок живлення.
Виміряти лінійкою радіуси внутрішнього і зовнішнього електродів і записати в протокол. Записати значення додаткового опору.
Таблиця 1.
Радіус , см |
Струм
|
Середній струм
|
Виміряна напруга
|
Теоретиче значення
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 2.
Радіус, , см |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
