Минобрнауки России

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физики

Отчет по лабораторной работе № 5 «Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования»

Выполнила: студентка гр. 9502		Позняк В. Ю.
Преподаватель		Павловская М.В.

Оценка лабораторно-практического занятия
Выполнение ИДЗ	Подготовка к лабораторной работе	Отчет по лабораторной работе	Коллоквиум		Комплексная оценка

Санкт-Петербург

2020

ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Вариант №18

19. Что такое диполь? Что называется плечом диполя и электрическим моментом диполя?

Электрический диполь - совокупность двух равных зарядов противоположного знака, находящихся друг от друга на расстоянии l, малом по сравнению с их расстоянием до точек, в которых определяется поле диполя.

Плечо диполя l – вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному и численно равный расстоянию между зарядами.

Дипольный момент – вектор р, направленный от отрицательного заряда к положительному, равный произведению радиус-вектора l, проведенного от –q к +q, на заряд q:

44. Докажите, что силовые линии электрического поля и эквипотенциали ортогональны.

Факт, что силовые линии электрического поля перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, помогает построению эквипотенциальных поверхностей, если известно расположение силовых линий.

Используем доказательство от обратного. Представим, что в какой-то точке силовая линия и эквипотенциальная поверхность не ортогональны. Тогда вектор напряженности электрического поля будет иметь в этой точке ненулевую проекцию на эквипотенциальную поверхность. А это значит, что при движении заряда по эквипотенциальной поверхности через эту точку электрическое поле будет совершать работу. Но это противоречит определению эквипотенциальной поверхности: при движении по ней зарядов работа совершаться не должна. Следовательно, силовые линии электрического поля и эквипотенциали ортогональны.

ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

2. Дайте определение потенциала электростатического поля.

Электростатический потенциал — скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещённый в данную точку поля.

• Единицей измерения потенциала в Международной системе единиц (СИ) является вольт, 1 В = 1 Дж/Кл.

3. Каким правилом следует руководствоваться при построении силовых

и эквипотенциальных линий поля в точке их пересечения? Объяснить.

Электростатическое поле можно характеризовать совокупностью силовых и эквипотенциальных линий. Силовая линия – это мысленно проведенная в поле линия, начинающаяся на положительно заряженном теле и оканчивающаяся на отрицательно заряженном теле. Проводится она таким образом, что касательная к ней в любой её точке дает направление напряженности Е в этой точке.

В электростатическом поле могут быть проведены эквипотенциальные поверхности. Под эквипотенциальной поверхностью понимают совокупность точек поля, имеющих один и тот же потенциал. Если мысленно рассечь электростатическое поле какой-либо секущей плоскостью, то в полученном сечении будут следы пересечения плоскости с эквипотенциальными поверхностями.

• Один из самых распространенных способов - это окружить более заряженные объекты большим количеством линий, то есть большей плотностью линий. Объекты с большим зарядом создают более сильные электрические поля и потому плотность (густота) линий вокруг них больше. Чем ближе к заряду источнику, тем выше плотность силовых линий, и чем больше величина заряда, тем гуще вокруг него линии.

• Второе правило для рисования линий электрического поля включает в себя изображение эквипотенциальных линий, которые пересекают первые силовые линии перпендикулярно.