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: 7 из 15

2. Исследование поля диполя

Движком регулятора установите значение величины первого заряда диполя q₁, согласно табл. 3.2.1.

Величину второго заряда диполя (q₃) установите, изменив знак на противоположный (q₃ = – q₁). Зацепив мышью, перемещайте движок регулятора величины второго заряда диполя и установите значение, указанное в табл. 3.2.1 для вашей бригады, изменив знак на противоположный, а заряд q₂ = 1∙10^-8 Кл.

При помощи маркера мыши переместите заряд q₃ так, чтобы электрический момент диполя был направлен вертикально, а плечо диполя (l = r₃₁) было равно 10 см.

Заряд q₂ перемещайте по горизонтальной линии, перпендикулярной оси диполя, удерживая левую кнопку мыши. При измерениях следите, чтобы r₁₂ = r₂₃. На расстояниях r от оси диполя, указанных в табл. 3.2.3, измерьте и занесите значения F₁₂ (считайте, что r = r₁₂). Рассчитайте напряженность в этих точках по формуле Е = F₁₂ l/(q₂  r) и запишите в таблицу 3.2.3. Повторите измерения для другого значения заряда q₁^/ (см. табл. 3.2.1.) и рассчитайте Е^/.

Таблица 3.2.3

Результаты измерений

r, см	60	80	100	120	140	160
1/(r)3, м-3
F12, Н
F12/, Н
E, В/м
E/, В/м

3.2.4. Обработка результатов измерений

1. 
   Вычислите в СИ и запишите в таблицы 3.2.2 и 3.2.3 значения для второй строки.
   
2. 
   Постройте на одном листе графики зависимости напряженностей электрических полей Е и Е^/ точечных зарядов q₁ и q₁^/ от величины 1/(r₁₂)².
   
3. 
   Постройте на втором листе графики зависимости напряженностей электрических полей Е и Е^/ на оси диполя от 1/r³.
   
4. 
   По тангенсу угла наклона графиков (см. с. 7) определите значение электрической постоянной для первого чертежа по формуле
   

0  4q1 (1(/Er)2) , (3.2.11)

а для второго (при больших расстояниях r) –

0  4p (1(/Er)3) . (3.2.12)

5. 
   Вычислите среднее значение электрической постоянной в каждом эксперименте и сравните с табличным значением, равным 8,8510^–12 Ф/м.
   
6. 
   Рассчитайте среднюю абсолютную и относительную погрешности по первому и второму экспериментам и запишите ответы (см. с.7–8).
   

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. 
   Что такое электрическое поле?
   
2. 
   Запишите и сформулируйте закон Кулона.
   
3. 
   Что называется напряжённостью электрического поля?
   
4. 
   Дайте определение линий напряжённости электрического поля.
   
5. 
   Изобразите с помощью линий напряженности поле положительного заряда, отрицательного заряда и поля диполя.
   
6. 
   Сформулируйте принцип суперпозиции для напряженности электрического поля.
   
7. 
   Что такое электрический диполь?
   
8. 
   Что называется дипольным моментом?
   
9. 
   Чему равна напряжённость электрического поля на оси диполя на большом расстоянии от него?