2. Послідовність виконання роботи

У даній роботі необхідно отримати якісну картину досліджуваних полів – картину силових ліній. Так, як найпростіше електричне вимірювання є вимірювання різниці потенціалів (напруги), то, відшукуючи в досліджуваному полі точки з однаковим потенціалом, ми тим самим будемо відшукувати еквіпотенціальні лінії. Побудувавши картину еквіпотенціальних ліній, можна побудувати

картину силових ліній, як перпендикулярних до еквіпотенціальних. Дана ідея (принцип) дослідження електричного поля здійснюється таким чином. Досліджуване поле створюється електродами 2 (рис.32.8), підведеними до джерела постійної напруги 3. Електроди встановлюють на дно посудини 1 з водою .

У воді виникає поле струмів, яке відповідає такому ж електростатичному полю. Щупи 5 ті, які з’єднані з нуль-індикатором 4 служать для знаходження точок з однаковим потенціалом. Нуль-індикатор являє собою вольтметр, який фіксує наявність або відсутність напруги.

За допомогою такої електричної схеми методика досліджень електричного поля має таку послідовність дій:

Перед виконанням роботи підготувати листки паперу з координатною сіткою, яка відповідає координатній сітці на дні посудини (масштаб довільний).

1. Налити в посудину тонкий шар води (2-3 мм), який повинен рівномірно покривати дно посудини.

2. Розмістити в посудині необхідні електроди і приєднати їх до клем джерела постійної напруги 6 В.

3. Перенести стан електродів на масштабний лист. На рис. 32.10 вказано розміщення електродів, електричні поля яких досліджують в даній роботі

4. Ввімкнути джерело струму і привести один із щупів в контакт з додатнім електродом. Другим електродом на дні посудини знаходять таку точку, де нуль-індикатор, як вольтметр, покаже задану різницю потенціалів (наприклад, 1В). Перенести координати цієї точки в масштабний лист. Це буде перша опорна точка для побудови першої еквіпотенціальної лінії. Відносно цієї точки знаходять всі інші точки з однаковим потенціалом. Один щуп лишається нерухомим, в першій опорній точці, а іншим, пересуваючи по дну посудини, відмічають координати тих точок, де нуль-індикатор покаже нуль напруги. З’єднавши на масштабному листі всі експериментальні точки, отримаємо першу еквіпотенціальну лінію.

5. Знову приводять один із щупів у контакт з додатнім електродом і знаходять положення другої опорної точки, де вже різниця потенціалів буде в 2 рази більша заданого ”кроку” (2 В). Відносно другої опорної точки визначають координати тих точок, де нуль-індикатор буде показувати нуль напруги. З’єднавши отримані експериментальні точки, отримаємо другу еквіпотенціальну лінію.

6. Аналогічно побудувати наступні еквіпотенціальні лінії із заданим ”кроком” різниці потенціалів. Загальне число еквіпотенціальних ліній повинно бути не менше 5-ти.

7. За даними еквіпотенціальними лініями побудувати картину силових ліній, як перпендикулярних до еквіпотенціальних. Число силових ліній, які виходять з додатнього електрода повинно бути не менше 5-ти.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

1. Сформулювати та пояснити закон Кулона.

2. Що собою являє електричне поле? Дайте означення напруженості електричного поля. Який фізичний зміст напруженості електричного поля?

3. Дайте означення силових ліній електричного поля.

4. Навіщо вводиться поняття потоку вектора напруженості електричного поля? Як підрахувати потік вектора напруженості однорідного і неоднорідного електричних полів через задану поверхню?

5. Як формулюється та записується електростатична теорема Гауса? Яку основну властивість електростатичного поля встановлює ця теорема?

6. Дайте означення потенціалу електростатичного поля та поясніть його фізичний зміст. В яких одиницях вимірюється потенціал електричного поля?

7. Який зв’язок між напруженістю і потенціалом електростатичного поля?

8. Дайте означення еквіпотенціальних ліній (поверхонь) електростатичного поля. Чому еквіпотенціальні лінії перпендикулярні до силових ліній цього поля?

9. Який принцип експериментального дослідження електростатичного поля в даній роботі?

10. Яка послідовність виконання роботи і як необхідно оформити результати експерименту?

Лабораторна робота № 33

ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ СЕГНЕТОЕЛЕКТРИКІВ

Мета роботи: вивчити залежність діелектричної проникності сегнетоелектриків від температури та освоїти методику визначення точки Кюрі.

Прилади: пластинка сегнетоелектрика, нагрівач, термометр опору, джерело змінного струму, нагрівач.