- •Глава II. Электрические свойства
- •2.1. Построение эквипотенциальных и силовых линий электростатического поля.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.2 Измерение электрических сопротивлений мостиком Уитстона.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.3 Изучение явления термоэлектронной эмиссии и определение работы выхода электрона.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы:
- •2.4 Определение электроемкости конденсатора при помощи милликулонметра.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.5 Определение электроемкости конденсатора мостом Сотти.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.6. Резонанс напряжения.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.7 Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли при помощи тангенс-буссоли.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы:
- •2.8. Снятие кривой намагничивания ферромагнетика.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.9 Определение удельного заряда электрона.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы:
- •2.10 Изучение вакуумного диода и определение удельного заряда электрона.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы:
- •2.11 Снятие кривой намагничивания и петли гистерезиса с помощью осциллографа.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •Упражнение 1 Снятие кривой намагничивания
- •Упражнение 2. Снятие петли гистерезиса и определение потерь на перемагничивание
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.12. Градуировка амперметра и вольтметра.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •I часть.
- •II часть
- •III часть
- •IV часть
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.13. Измерение мощности переменного тока и сдвига фаз между током и напряжением.
- •I. Теоретическое введение.
- •II. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •I часть.
- •II часть
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
- •2.14. Изучение работы электронно-лучевого осциллографа.
- •I. Теоретическое введение.
- •Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу.
- •I I. Приборы и принадлежности.
- •III. Выполнение работы.
- •Часть I. Определение амплитудного и действующего переменного напряжения.
- •Часть II Измерение частоты периодического сигнала.
- •Часть III Измерение сдвига фаз сигналов по осциллограмме.
- •Часть IV Измерение сдвига фаз сигналов с помощью фигур Лиссажу.
- •IV. Содержание отчета.
- •V. Контрольные вопросы.
II. Приборы и принадлежности.
-
Ванна с водой.
-
Электроды.
-
Ключ.
-
Выпрямитель.
-
Вольтметр.
-
Зонды, подсоединенные к вольтметру.
III. Выполнение работы
И сследуемое электростатическое поле создается двумя металлическими проводниками, присоединенными к источнику тока (рис.3). Данные проводники (электроды) помещают в слабо проводящую среду, которую представляет собой водопроводная вода. Так как проводимость проводников в сотни тысяч раз больше проводимости воды, то потенциал проводников в различных точках можно считать одинаковым.
Топография поля в пространстве между проводниками (электродами) будет такой же, какой она была бы между проводниками, помещенными в однородную непроницаемую среду.
систему точек равного потенциала можно найти при помощи специальных щупов-зондов, между которыми включен вольтметр. Т.к. вольтметр измеряет разность потенциалов между зондами, то один из щупов-зондов присоединяют к одному из электродов. В данном случае его потенциал будет постоянным и его можно будет принять за нулевой. Тогда вольтметр будет отображать значение потенциала второго зонда, которым и будут отыскиваться точки равного потенциала в пространстве между электродами. По полученным точкам на миллиметровой бумаге строят эквипотенциальные линии.
Проведя от одного электрода к другому линии, ортогональные полученным эквипотенциальным поверхностям, получим силовые линии исследуемого поля.
-
В сосуде с водой установить у противоположных стенок ванны электроды. К электродам подвести напряжение не более 30 вольт.
-
На миллиметровой бумаге в выбранном масштабе воспроизвести координатную сетку сосуда (ванны), на которой отметить место расположения и форму электродов. Один из зондов присоединить к одному из электродов.
-
Включить ключ К. С помощью второго (свободного) зонда отыскать систему точек, имеющих одинаковый потенциал, например 5в. Нанести найденные точки на миллиметровую бумагу и провести через них плавную линию.
-
В такой же последовательности отыскать точки, имеющие потенциалы: 10в, 15в, 20в, 25в, 30в. Провести эквипотенциальные линии, соответствующие указанным потенциалам.
-
После построения эквипотенциальных линий, построить перпендикулярные к ним силовые линии. Указать их направление.
-
На расстоянии 5см между центрами, установить два малых цилиндрических электрода и присоединить их к источнику тока.
-
Повторить последовательность действий п.1-п.5.
IV. Содержание отчета.
Отчет по работе составляется в произвольной форме и должен содержать:
-
Краткое описание работы.
-
Экспериментальные значения.
-
Картину распределения потенциала и силовых линий.
-
Выводы.
V. Контрольные вопросы.
-
Какое поле называется электростатическим? Какими величинами оно описывается?
-
Что называется напряженностью электростатического поля?
-
Что называется силовой линией электростатического поля? Перечислите основные свойства силовых линий.
-
Что называется потенциалом электростатического поля?
-
Что называется эквипотенциальной поверхностью?
-
Напишите формулу, связывающую напряженность и потенциал?
-
Что называется потоком вектора индукции электрического поля?
-
Сформулируйте теорему Остроградского-Гаусса.
-
Почему электростатическое поле называется потенциальным?
-
Какое поле является однородным?
-
Найдите напряженность электрического поля в точке, лежащей посередине между точечными зарядами в 1 мКл и в 5 нКл. Расстояние между зарядами 10 см, среда воздух.
-
Расстояние между двумя точечными зарядами 8 нКл и – 15 нКл равно 0,05м. найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 3см от положительного заряда и 4см от отрицательного.
-
Определите напряженность электрического поля на расстоянии 2·10-10м от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.
-
Два шарика с зарядами 7нКл и 13 нКл находятся на расстоянии 40см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 25 см?
-
Найдите скорость электрона, прошедшего разность потенциалов 1000В.
-
Электростатическое поле создано точечным зарядом – q. Укажите направление градиента потенциала в т.А. Выполнить то же задание для случая, если поле создано положительно заряженной плоскостью.
-
О пределить знак заряда у проводников, изображенных на рисунке.
-
На рис. показано электростатическое поле двух зарядов. Какой из этих зарядов больше?