- •Лабораторная работа № 3 Исследование конфигурации электростатического поля методом «электролитической ванны»
- •Краткая теория
- •Используя закон Ома в дифференциальной форме
- •Упражнения
- •1. Поле плоских электродов
- •2. Поле плоских электродов при наличии между ними металлического цилиндра
- •3. Поле цилиндрических электродов
- •4. Поле коаксиальных электродов
- •Контрольные вопросы
- •§ 11,12,25,33 4. Электроника, под ред. А. А. Жигарева, Госэнергоиздат,
Контрольные вопросы
1. Какими параметрами характеризуется электростатическое поле? Какая
связь существует между ними в общем случае и в случае однородного
поля? Какой из этих параметров предпочтительней измерять
экспериментально и рассчитывать теоретически и почему?
-
Единицы измерения напряженности и потенциала в системах СИ и СГСЭ.
-
Какие экспериментальные методы существуют для изучения электростатического поля? В чем состоят трудности электростатических измерений?
-
Как создается модель электростатического поля в данной задаче? Какие экспериментальные преимущества имеет эта модель? Как на практике применяется метод подобия потенциальных полей?
-
Как теоретически обосновывается возможность замены экспериментального изучения электростатического поля полем постоянного тока? Показать, что при некоторых условиях электростатическое поле и поле постоянного тока удовлетворяют одинаковому дифференциальному уравнению и одинаковым граничным условиям, т. е. оба поля совпадают.
-
Нарисовать схему установки и пояснить порядок работы.
-
Как влияет на электростатическое поле внесение в него металлических и диэлектрических тел?
-
Какой ток течет через установку? Объясните работу индикатора нуля.
-
В каком случае потенциал зонда равен потенциалу в исследуемой точке?
-
Какие поля можно моделировать в электролитической ванне без
искажений?
-
Замена непроводящей среды на проводящую может изменить
распределение электрического поля. Объясните, почему в нашем
случае такое изменение не происходит?
-
Почему измерения на электролитической ванне производятся с
использованием для питания источника переменного тока?
-
Что будет в случае, если одна из поверхностей жидкости находится
вблизи от исследуемого объекта?
-
Как влияет толщина зонда на погрешность измерений?
-
Как должны располагаться измерительные зонды, чтобы не вызывать
искажений распределения потенциала в жидкости?
-
Объясните, почему не возможно в данном случае добиться нулевого
напряжения между зондом и ползунком реостата?
-
Почему для выполнения данной работы рекомендуется использовать
медные пластины в качестве электродов?
-
Построить график U(R) для коаксиальных цилиндрических
электродов.
-
Рассчитать сопротивление проводящей среды в электролитической
ванне между двумя плоскими электродами (сферическими,
цилиндрическими).
-
Оценить точность выполнения измерений.
-
При каких условиях распределение электрического поля в электролитической ванне подобно распределению поля между электродами электронной лампы или обкладками конденсатора?
-
Какова роль вольтметра и индикатора нуля в установке?
-
Как рассчитать напряженность поля по известному распределению потенциала и наоборот?
ЛИТЕРАТУРА
1. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983.
2. Калашников С. Г. Электричество. М.: Наука, 1985.
3. Савельев И. В. Курс общей физики, т.П. Электричество, «Наука», 1973,