сем 2 / лаба 5 Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования (сем 2)

Обработка результатов

1. По формуле рассчитаем экспериментальные значения напряженности поля в точках, расположенных вдоль линии, соединяющей электроды. Нанесем на график ход изменения напряженности электрического поля вдоль этой линии (только экспериментальные точки).

Между электродами

Е₁₂ = -53 В/м

Е₂₃ = -40 В/м

Е₃₄ = -40 В/м

Е₄₅ = -40 В/м

Е₅₆ = -50 В/м

Слева от электрода

Е = -30 В/м

Справа от электрода

Е = 30 В/м

Положительный электрод

Е = -70 В/м

Отрицательный электрод

Е = 50 В/м

2. Считая диэлектрическую проницаемость моделируемой области  = 1, определим по значению напряженности в одной из точек на линии между электродами моделируемый заряд (линейную плотность).

, где τ – моделируемый заряд,

r – расстояние от электрода до этой точки,

l – расстояние между электродами.

Кл/м

Рассчитаем и нанесем на график с экспериментальными точками теоретические кривые изменения напряженности электрического поля вдоль линии, соединяющей центры электродов.

E₁=-61,9

E₂=-80,1

E₃=-62,9

E₄=-52,5

E₅=-62,9

E₆=-85,6

E₇=-95,2

E₈=53,8

3. Определим экспериментальные значения проекций на оси координат и модули напряженности поля в точках в остальных опытах.

Eix	Eiy	Ei
-20	0	20
0	10	10
20	0	20
0	0	0

Е_21x=-20 В/м

Е_21y= 0 В/м

Е_23x= 0 В/м

Е_23y= 10 В/м

Е_21’x= 20 В/м

Е_21’y= 0 В/м

Е_23’x= 0 В/м

Е_23’y= 0 В/м

4. Нанесем на эскиз модели изображения нескольких векторов напряженности поля.

5. Рассчитаем для выбранных векторов напряженности погрешности их модулей, запишем полученные результаты в стандартном виде и на эскизе, рядом с соответствующим вектором.

i	Ei , B/м	θEi, B/м	Ei = Ei ± θEi (B/м)
2	-53,00	1,64	-53,00 ±1,64
3	-40,00	1,43	-40,00±1,43
4	-40,00	1,43	-40,00±1,43
5	-40,00	1,43	-40,00±1,43
6	-50,00	1,58	-50,00±1,58
1’	-20,00	5,10	-20,00±5,10
2’	10,00	4,96	10,00±5,04
3’	20,00	5,10	20,00±5,10

Вывод:

В ходе лабораторной работы было рассчитано напряжение по экспериментальным и теоретическим формулам. Сравнение значений было отображено на графике. Также были построены изображения некоторых векторов напряженности данного поля на эскизе модели установки. Через них были проведены схематические линии напряженности. Подтвердилось, что данные формулы справедливы не только для электростатического поля, но и для электрического тока в проводящей среде.