Изучение электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности. Методические указания к лабораторной работе № 22 по дисциплине «Физика»

3.Постройте график φ(х) так, чтобы экспериментальные точки находились в пределах погрешностей.

4.Определите усреднённые значения потенциалов φср в точках хφ непосредственно на построенной прямой φ(х) и внесите их в таблицу.

5.Найдите расстояния ∆хφ между соседними ЭПЛ (используя координаты хφ) и соответствующие разности потенциалов ∆ φср (используя усреднённые потенциалы φср). Внесите значения ∆хφ и ∆φср в таблицу.

6.Определите координаты хе средних точек между соседними ЭПЛ и соответствующие значения напряжённости Еср по формуле (11). Внесите значения хе и Еср в таблицу.

7.Постройте график Еср(х) ниже графика φ(х).

Содержание отсчета

1.Краткая теория с расчетными формулами для величин и их погрешностей.

2.Перечень приборов и схема установки.

3.Графическая картина электростатического поля с указанием исполнителя и подписью лаборанта.

4.Расчеты Е(х) и таблица результатов измерений и расчетов (см.

табл. 1).

5.Графики зависимостей от координат для потенциала φ(х) и напряженности Е(х).

6.Оценка погрешностей для координат, потенциала и напряженности.

Контрольные вопросы

1.Что такое электростатическое поле? Как его обнаруживают и исследуют?

2.Дайте определение основных характеристик электростатического поля: напряженности и потенциала. Как найти эти величины для поля точечного заряда?

3.Как связаны напряженность и потенциал электростатического поля? Дайте определение градиента потенциала?

4.Пользуясь принципом суперпозиции, найдите в поле двух точечных зарядов +q и +2q, находящихся на расстоянии l друг от друга, точку где напряженность поля равна нулю.

11

5.Какое поле называют однородным и как его получить? Как найти напряженность и потенциал в любой точке такого поля?

6.Как получить графическое изображение поля? Дайте определение силовых линий, эквипотенциальных поверхностей.

7.Под каким углом силовые линии пересекают эквипотенциальные поверхности? Ответ объясните.

8.Могут ли силовые линии пересекаться? Постройте силовые линии полей, создаваемых двумя точечными зарядами:

а) одинаковыми; б) разноименными.

9.Как изображаются эквипотенциальные поверхности поля в данной работе? Могут ли эти поверхности касаться или пересекаться?

10.Что называют потоком вектора напряженности электростатического поля? Единица измерения потока.

11.Чему равен поток вектора напряженности через замкнутую поверхность? В каком случае он равен нулю?

12.Как определяется работа сил электрического поля по перемещению заряда? Чему равна работа при перемещении заряда по замкнутой траектории?

13.Объясните, почему поле в проводнике (электролите) с током можно считать моделью электростатического поля?

14.Объясните свойство проводников выравнивать потенциал во всех точках занимаемого объема.

15.Что такое поляризованность?

16.Как оценить погрешности в работе?

Библиографический список

1.Детлаф, А.А. Курс физики/ А.А. Детлаф, Б.М.Яворский М., Высшая школа, 2002. С. 182-222.

2.Савельев, И.В. Курс физики Т.2/ И.В.Савельев М., Наука, 1988.

496 с.

3.Трофимова, Т.И. Курс физики/ Т.И.Трофимова М.: Высшая школа,

2003. С. 48-167.

4.Рогачев, Н.М. Курс физики: Учеб. пособие/ Н.М.Рогачев СПб.: Лань, 2008. С.184-202.

12

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ЭКВОПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

Методические указания к лабораторной работе № 22 по дисциплине «Физика»

Составители: Демидова Аксана Алексеевна Строковская Светлана Евгеньевна Батищева Юлия Николаевна Корчагина Вера Анатольевна

Ризография. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № .

Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.

398600 Липецк, ул. Московская, 30.

13