2.Описание установки

Установка для изучения картины электростатического поля состоит из кюветы, заполненной водой, на дне которой находятся два электрода (рис.2). Изучению подлежит электростатическое поле, создаваемое этими электродами, которое будет разным в зависимости от взаимного расположения электродов.

Для определения потенциала в любой точке поля используется метод зонда, который включен так, как показано на рис.2. пусть зонд установлен в некоторой точке С, потенциал которой необходимо определить. Перемещая движок реостата, находят такую точку Д, чтобы ее потенциал был равен потенциалу в точке С. При этом ток через гальванометр G не проходит. Значение потенциала точки С относительно правого электрода можно определить с помощью вольтметра V.

3.Порядок выполнения работы

1. Координатную сетку со дна кюветы перенести в масштабе на свой лист миллиметровой бумаги.

2. Включить установку. Установить напряжение, заданное преподавателем, и найти зондом на дне кюветы такие точки, в которых стрелка гальванометра G становится на “0”. Таких точек, соответствующих одному и тому же потенциалу ₁, нужно найти не менее 9.

3. Полученные точки нанести на бумагу и через них провести плавную эквипотенциальную линию, соответствующую потенциалу ₁.

4. Изменить напряжение и снова найти совокупность точек равного потенциала ₂.Провести эквипотенциальную линию.

5. Для данной конфигурации электродов получить не менее пяти эквипотенциальных линий ₁,₂,₃,₄,₅.

6. для поля, созданного рассматриваемым расположением электродов, построить семейство силовых линий.

7. По указанию преподавателя сменить электроды или изменить их взаимное расположение. Повторить пункты 2-6.

8. Рассчитать напряженность электростатического поля E_max и E_min пользуясь соотношением: ,

где Δd - расстояние между соседними линиями.

(Нужно измерить  там, где соседние эквипотенциальные линии наиболее близко и наиболее далеко отстоят друг от друга.)

φ, В	2	3	4	5	6	7
у	х1	х2	х3	х4	х6	х7
-16
-12
-8
-4
0
4
8
12
16

4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Закон Кулона. Единицы измерения заряда.

2. Что такое электрическое поле? Что называется напряженностью электрического поля?

3. Как определяется напряженность поля точечного заряда?

4. В чем заключается принцип суперпозиции электрических полей?

5. Какая величина является энергетической характеристикой электрического поля? Единицы ее измерения?

6. Чему равна работа по перемещению заряда в электрическом поле по замкнутому контуру?

7. Какие поля называются потенциальными? Привести примеры.

8. Какова связь между напряженностью и потенциалом электрического поля?

9. Доказать, что силовые линии перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.

10. Теорема Остроградского-Гаусса.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

Цель работы: знакомство с элементами земного магнетизма, определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля.

Приборы и принадлежности: тангенс гальванометр, миллиамперметр, источник тока, ключ.