Третий семестр (вечерка) / 1. Лабораторная работа №5 / Лабораторная работа №5, первая. Титульник, основные расчетные формулы

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «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»

Выполнил : Попов Алексей Павлович

Группа № 8802

Преподаватель: Чурганова Серафима Сергеевна

Оценка лабораторного занятия
Вопросы	Подготовка к лабораторной работе	Отчет по лабораторной работе	Коллоквиум	Комплексная оценка

Санкт-Петербург, 2019

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования

Работа № 5. Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования

Цель работы: Ознакомление с методикой моделирования электростатического поля в токопроводящей среде, исследование электростатического поля, созданного системой проводящих тел.

Схема установки.

Лабораторный макет установки для моделирования электростатического поля

В работе используется планшет (1), покрытый проводящей бумагой, с нанесенными на него металлическими электродами (2). На планшете установлены две подвижные линейки (3), с помощью которых определяются координаты щупа (4), подключенного к вольтметру (pV). Помещая щуп в различные точки планшета, и, измеряя потенциал данной точки, можно построить картину исследуемого поля.

Основные расчетные формулы

1. Расчетная формула для определения приближенных значений проекций напряженности в некоторой точке по измеренным значениям потенциала вблизи этой точки

, где φ_1x – потенциал поля в точке x₁, φ_2x – потенциал поля в точке x₂.

2. Расчетная формула для определения абсолютной величины

напряженности поля токопроводящих цилиндров (электродов)

, где τ – линейная плотность заряда на цилиндрах. ε – диэлектрическая проницаемость моделируемой области (считать равной 1). ε₀ ≈ 8,85 * 10^-12 Кл² /(Н * м²) – элементарный электрический заряд. r – расстояние до точки.

Напряженность результирующего поля в точке вычисляется по принципу суперпозиции в зависимости от выбора системы координат.

3. Расчетные формулы для определения величин проекций напряженности на оси координат

, где φ – потенциал поля в точке.

4. Расчетная формула для определения напряжённости поля в точке

E = - gradφ