Задания для подготовки к лабораторной работе

1. Поток Ф(Е) вектора Е через произвольную поверхность равен

В данной работе ∆𝑟𝑖 = ∆r, ∆𝑙𝑖 = ∆l и h константы, а значит

Согласно теореме Гаусса и последнему выражению получим для заряда цилиндров в опыте .

2. Емкость теоретическая С_т

Емкость электрического поля равна

Q = 𝜏ℎ , где 𝜏 - линейная плотность заряда, h - длина провода.

Работа электрического поля может быть вычислена как

С другой стороны, , значит

Причём точки 1 и 2 можно брать по любой линии, так как работа сил

поля не зависит от пути. Для удобства рассмотрим линию, которая соединяет центры проводов. Пусть на этой линии есть точка А (см. рис).

Результирующая напряженность . На ось Ох .

По теореме Остроградского-Гаусса в точке А

Пределы интегрирования на этой линии: 1 – r, 2 – l-r. Получаем

На единицу длины , с учетом .

Емкость экспериментальная С_э.

Поток Ф(Е) вектора Е через произвольную поверхность равен

,

В данном случае и h константы, а следовательно поток Ф(Е) будет определяться:

,

Согласно теореме Гаусса и последнему выражению, получим формулу для заряда цилиндров в данном опыте

3. По определению конденсатор – это два проводника, разделённые слоем диэлектрика. Таким образом, двухпроводную линию можно назвать конденсатором, но его ёмкость очень мала.

4. Если соединяются обкладки с зарядами одного знака, речь идет о параллельном соединении конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов , значит, общая энергия не изменится. Если напряжения разные, то заряды будут переходить от конденсатора с большим напряжением к конденсатору с меньшим напряжением, то есть возникнет ток, возникнет колебательный контур и электромагнитные колебания, в результате общая энергия уменьшится.

5. r < R

Плотность энергии на единицу объема

Протокол наблюдений лабораторная работа № 4 исследование электростатического поля заряженных проводников методом моделирования

Таблица 1 – Константы эксперимента

		см	см	В	м	м
1	1	24	1,5	14	1	1

Эскиз опытного контура

Таблица 2 – Данные для контура, охватывающего один из электродов

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	2,85	2,96	3,03	3,13	3,21	3,33	3,44	3,55	3,67	3,77	3,85	3,99	4,04	4,18	4,27	4,44
	2,92	3,01	3,08	3,14	3,24	3,35	3,46	3,59	3,69	3,78	3,88	4	4,09	4,21	4,23	4,47

Выполнил Конунников Г.А.

Факультет ИБС

Группа № 0501

“____” __________ _____

Преподаватель: Морозов В. В.