Ч.2. Электричество и магнетизм (1). Электри ество и магнетизм

• Название: Электри ество и магнетизм
• Дата: 26.03.2022
• Размер: 1.23 Mb.
• Имя файла: Ч.2. Электричество и магнетизм (1).docx
• Тип: Руководство; #417361
• страница: 5 из 15

1.4. Обработка результатов измерений

1. 
   Заполните таблицу 3.1.2, рассчитав указанные величины, обратные начальной скорости и ее квадрату, в СИ.
   
2. 
   Постройте на отдельных листах графики экспериментальных зависимостей:
   

• 
  координаты [Y] при вылете частицы из конденсатора от обратной величины начальной скорости в квадрате [1/(V_ОX)²];
  
• 
  вертикальной составляющей скорости [V_Y] при вылете из конденсатора от обратной начальной скорости [1/V_ОX].
  

3. 
   Определите по наклону первого графика (см. с. 7) экспериментальное значение удельного заряда частицы по формуле
   

^q  ^{2 (Y)} , (3.1.11)

m EL² 

а по наклону второго –
	q  1 (VY ) . m EL (1/VOX )		(3.1.12)

3. 
   Рассчитайте среднее значение экспериментально полученного удельного заряда частицы. Сравните с табличным значением удельного заряда электрона (q_e  /m = 1,7610¹¹Кл/кг).
   
4. 
   Рассчитайте среднюю абсолютную и относительную погрешности
   

(см. с. 7).

3. 
   Запишите ответ, сделайте выводы.
   

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. 
   Перечислите свойства электрического заряда.
   
2. 
   Что называют элементарным электрическим зарядом?
   
3. 
   Сформулируйте и запишите закон Кулона.
   
4. 
   Дайте определение электрического поля.
   
5. 
   Что называют напряжённостью электрического поля?
   
6. 
   Какое поле называется однородным?
   
7. 
   Что такое конденсатор?
   
8. 
   Какое поле существует между пластинами плоского конденсатора?
   
9. 
   Какую форму имеет траектория движения электрона между пластинами плоского конденсатора?
   

Лабораторная работа № 3.2 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ

3.2.1. Цель работы

Целью работы является знакомство с моделированием электрического поля двух точечных зарядов и экспериментальное определение величины электрической постоянной.

3.2.2. Краткая теория

Электрические заряды взаимодействуют посредством электрического поля. Иначе говоря, электрическое поле – это среда, передающая электрическое взаимодействие. Электрическое поле и его заряд образуют единое целое. Существует элементарный положительный и элементарный отрицательный заряды, модули которых одинаковы (|е⁺| = |е^–| = 1,610^–19 Кл). Такими зарядами обладают элементарные заряженные частицы: электрон, позитрон и протон.

Основные свойства электрического заряда:

1. 
   дискретность (любой заряд всегда кратен элементарному заряду)
   

q = N׀e׀, (3.2.1) где N – целое число;

2. 
   аддитивность (заряд системы заряженных тел равен алгебраической сумме зарядов отдельных тел)
   

n

Q = q₁+ q₂+ q₃+… = q_i ; (3.2.2)

i1

3. 
   суммарный заряд электрически изолированной системы, через границы которой не могут проникать заряженные частицы, с течением времени не изменяется (закон сохранения электрического заряда),
   

Q = const; (3.2.3)

4. 
   инвариантность (величина заряда одинакова во всех инерциальных системах отсчета).
   

Закон Кулона был открыт в 1785 г. Ш. Кулоном и позволяет рассчитать силу взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов q₁ и q₂ (рис. 3.2.1):

F12  q1q2r123 , (3.2.4)

4 0r12

где _r^₁₂ – радиус-вектор, направленный от первого заряда ко второму;

₀ – электрическая постоянная, равная 8,8510^–12 Ф/м;

 – диэлектрическая проницаемость окружающей среды.