Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
9
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
143.36 Кб
Скачать

Лабораторна робота №2-2

Лабораторна робота № 2-2

Дослідження електростатичного поля

Мета роботи: побудова якісної картини електростатичного поля, створеного електростатичними зарядами, за допомогою силових та еквіпотенціальних ліній.

Обладнання: електролітична ванна, щупи, гальванометр.

Теоретичні відомості

Електричне поле – це особлива форма матерії, що виявляється в силовій дії на електричні заряди, поміщені в це поле. Поле нерухомих електричних зарядів називається електростатичним.

Електростатичне поле визначається в кожної своїй точці силовою характеристикою - вектором напруженості та енергетичним потенціалом .

Напруженістю електростатичного поля називається фізична величина, чисельно рівна силі, з якою електростатичне поле діє на пробний (одиничний позитивний точковий) електричний заряд, поміщений в дану точку поля.

(1)

Розглянемо поле, утворене точковим зарядом q. За законом Кулона розмір сили взаємодії між двома точковими зарядами визначається:

Де

(2)

Чисельне значення напруженості поля, створеного зарядом q в даній точці електростатичного поля:

(з)

Напрямок вектора напруженості співпадає з напрямком сили, що діє на пробний електричний заряд, поміщений у дану точку поля. Лінія, дотична до якої в кожній точці поля збігається з напрямком вектора Е, називається силовою лінією. За допомогою силових ліній можна графічно зобразити електричне поле.

Робота з переміщення заряду q в електростатичному полі, пропорційна величині заряду та різниці потенціалів 1-2 точок 1,2 між який відбувається переміщення

(4)

Потенціалом даної точки електростатичного поля називається фізична величина, чисельно рівна роботі А, що чиниться силами поля при переміщенні одиничного позитивного заряду з даної точки поля в точку, який знаходиться в безкінечності.

(5)

У просторі, що оточує заряд, можна виділити сукупність точок, для яких потенціал є однаковим. Геометричне місце точок однакового потенціалу наз. еквіпотенційною поверхнею.

Силові лінії завжди перпендикулярні еквіпотенційним поверхням. Графічно електростатичне поле зображується силовими лініями чи еквіпотенційними поверхнями.

Експериментальна установка

Мал.1 Принципова схема установки

Проведення експерименту

  1. Задати систему координат, котра копіює систему координат електролітичної ванни.

  2. Встановити щуп у ванні на відстані 2 см від краю, другим щупом через кожні 3см вправо знайти точки рівних потенціалів та відмітити їх координати в зошиті.

  3. Поєднуючи точки однакового потенціалу, проводять еквіпотенційні поверхні.

  4. Змінюючи початкові точки, знайти 3-4 еквіпотенційні поверхні

  5. За отриманою системою еквіпотенційних поверхонь побудувати силову картину електростатичного поля.

Контрольні питання

  1. Визначення напруженості електростатичного поля, потенціалу.

  2. Дайте означення електростатичного поля.

  3. Як математично пов'язані потенціал та напруженість електростатичного поля.

  4. Чому силові лінії поля перпендикулярні до еквіпотенційних поверхонь.

  5. Закон Кулона. Фізичний зміст величин, що входять у закон Кулона, їх розмірність.

Рекомендована література

  1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика: Електрика і магнетизм: Підручник. – К.: Вища шк., 1995. С.60-88.

  2. Загальні основи фізики: У двох книгах. Кн.2. Електродинаміка. Атомна та субатомна фізика: Навч. посібник/ За ред. Д.Б.Головка, Ю.Л.Ментковського. – К.: Либідь, 1998. – С.30-43.

  3. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс фізики: Навч.посібник: У 2 кн. Кн..1. Фізичні основи механіки. Електрика і магнетизм. – К.: Либідь, 2001. С.242-260.

  4. Зачек І.Р., Кравчук І.М. та ін. Курс фізики: навчальний підручник. – Львів: Видавництво “Бескид Біт”, 2002. С.115-122.

©2004

- 2 -

Соседние файлы в папке Електромагнетизм