3 Підготовка до роботи

3.1 Ознайомитись з інструкцією.

3.2 Опрацювати теоретичний матеріал за темою роботи

3.3 Ознайомитись з характеристиками електричного поля точкового заряду

3.4 Відповісти на контрольні питання.

3.5 Продумати методику виконання роботи.

3.6 Ознайомитись з правилами оформлення звітів і підготувати бланк звіту по даній роботі

4 Інструменти, обладнання і прилади

Лабораторний макет, калькулятор.

5 Завдання

5.1 Побудуйте за даними таблиці за формою 1 графік залежності потоку вектора напруженості Ф від величини заряду q.

5.2 По котангенсі кута нахилу графіка і використовуючи формули (4) і (5), визначити електричну постійну ε0.

5.3 За даними, наведеним у таблиці за формою 2, побудуйте графік залежностей потоку вектора напруженості Ф від відстані між зарядами d.

5.4 По побудованих графіках виконаєте аналіз результатів і оціните похибки проведених вимірів.

5.5 Написати висновки та відповісти на контрольні запитання.

6 Питання вхідного контролю

6.1 Які поля називають електростатичними?

6.2 Що таке напруженість електростатичного поля?

6.3 Як визначається напрямок вектора напруженості?

6.4 Що таке потік вектора напруженості?

6.5 Яка лінія називається силовий? Чому вони не можу перетинатися?

6.6 Яка лінія називається еквіпотенціальною?

6.7 Доведіть, що еквіпотенціальні й силові лінії ортогональні.

7 Хід роботи

Експеримент 1 Постійний просторовий розподіл змінного заряду усередині замкнутої поверхні

1. У нижньому правому прямокутнику «Конфігурація» натисніть мишею кнопку «Два заряди».

2. Зачепивши мишею, переміщайте бігунок регулятора першого заряду до встановлення значення, зазначеного в табл. 1 для вашої варіанту.

3. Аналогічним образом встановить відстань d між зарядами, задана в табл. 1.

4. Встановите мишею на кнопці «Силові лінії» прапорець.

5. встановите величину другого заряду 0 і підрахуйте число силових ліній Ф+ вихідних і Ф− вхідних через границі замкнутого контуру, яким в нашому досліді буде прямокутна рамка вікна досліду. При цьому уважно спостерігати за напрямком стрілок на силових лініях поля. Запишіть ці дані й різниця Ф = Ф+ − Ф− у таблицю за формою 1.

6. Послідовно встановлюйте заряди: q₂ = +1, +2, +3, +4, +5мкКл і виконайте п.5 ще 5 разів.

Експеримент 2 Змінний просторовий розподіл постійного заряду усередині замкнутої поверхні

1. Встановите значення q₁ і q₂, що відповідають значенням, зазначеним для вашого варіанту в табл. 1.

2. Встановите також мінімальну відстань між зарядами d = 2м і на екрані вікна експерименту підрахунком визначите числа Ф+ , Ф− і Ф.

3. Послідовно збільшуючи відстань між зарядами із кроком 0,5м, виконайте п. 2 ще 6 разів.

4. Результати вимірів запишіть у таблицю за формою 2.

3. Запишіть висновки за результатами розрахунків і аналізу графіків.

Вхідні значення параметрів для проведення експериментів

Табл. 1

Варіант	1	2	3	4	5	6	7	8
ЕКСПЕРИМЕНТ 1
q1,мкКл	-1	-2	-3	-4	-5	-4	-3	-2
d, м	2	3	4	5	5	4	3	2
ЕКСПЕРИМЕНТ 2
q1,мкКл	-5	-5	-5	-5	-5	-4	-4	-4
q2,мкКл	+1	+2	+3	+4	+5	+4	+3	+2

q₁ = Форма 1

q2 = 0 мккл

q2 = +1 мккл

q2 = +2 мккл

q2 = +3 мккл

q2 = +4 мккл

q2 = +5 мккл

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

q₁ = q₂ = Форма 2

d =2м

d = 3м

d = 4м

d = 5м

d =4,5 м

d =3,5 м

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф

Ф+

Ф−

Ф