Выполнение работы
Цель работы: исследование электростатических полей, создаваемых заряженными телами различной конфигурации, с помощью электростатической ванны.
Приборы и принадлежности: 1)электростатическая ванна; 2) высокоомный вольтметр (Ц4323-М1); 3) источник питания с регулируемым выходом (ВС-24); 4) набор соединительных проводов; 5) канцелярская бумага; 6) стакан с водопроводной водой; 7) зонд.
Подготовка ванны к работе: Схематическое устройство ванны (вид сбоку) показано на рис. 6.6.
Для подготовки ванны к работе необходимо:
Отвинтить прижимные винты.
Снять покровную сетку.
Подливая постепенно воду на ткань, уложенную на дно ванны, хорошо увлажнить ее равномерно по всей поверхности.
Наложить на мокрую ткань лист канцелярской бумаги (два листа, если Вы работаете в паре с другим студентом).
Установить на покровной сетке электроды, имитирующие плоский конденсатор (в центре ванны, расстояние между электродами примерно 8–10 мм), осторожно опустите сетку с электродами на уже увлажнившуюся равномерно бумагу.
Осторожно (чтобы не порвать бумагу и не сломать электрод) откорректировать положение электродов параллельно друг другу и краям ванны, прижать легко винтами сетку к бумаге.
Достаточно энергичным нажатием пальцев в области расположения электродов сделать их оттиски на бумаге.
З
адание
1. Соберите
электрическую схему по рис. 6.7. Установите
на электродах выбранное напряжение.
Легким прикосновением зонда к влажной
бумаге через отверстия в покровной
сетке обнаружьте и нанесите прокалыванием
бумаги эквипотенциальные поверхности
(не менее 3), потенциалы которых выберите
в соответствии с правилами графического
изображения полей.
Точки на каждой эквипотенциальной поверхности наносите через 8–12 мм.
Сняв полную картину поля, выключите источник питания, осторожно отсоедините проводники от электродов, снимите покровную сетку и осторожно, чтобы не порвать, снимите бумагу и положите ее на гладкую поверхность для просушки.
Задание 2. На высохшей картинке задания 1 шариковой ручкой или фломастером нарисуйте картину поля с помощью эквипотенциальных поверхностей и линий напряженности.
По полученной картинке рассчитайте напряженность электрического поля для точки, лежащей в центре картинки и для одной из точек лежащей вблизи электрода. Полученные результаты сравните с теоретическими, определяемыми по формуле для плоского конденсатора:
Объясните обнаружившиеся расхождения.