Подготовка лаба 2 физика лэти. Подготовка. исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования
 Скачать 115.61 Kb.
|
|
Подготовка к лабораторной работе №5. «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ» Цель работы: скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещённый в данную точку поля. Единицей измерения потенциала в Международной системе единиц (СИ) является вольт, 1 В = 1 Дж/Кл. Определение потенциала электрического поля: Электростатическое поле можно характеризовать совокупностью силовых и эквипотенциальных линий. Силовая линия – это мысленно проведенная в поле линия, начинающаяся на положительно заряженном теле и оканчивающаяся на отрицательно заряженном теле. Проводится она таким образом, что касательная к ней в любой её точке дает направление напряженности Е в этой точке. В электростатическом поле могут быть проведены эквипотенциальные поверхности. Под эквипотенциальной поверхностью понимают совокупность точек поля, имеющих один и тот же потенциал. Если мысленно рассечь электростатическое поле какой-либо секущей плоскостью, то в полученном сечении будут следы пересечения плоскости с эквипотенциальными поверхностями. Один из самых распространенных способов - это окружить более заряженные объекты большим количеством линий, то есть большей плотностью линий. Объекты с большим зарядом создают более сильные электрические поля и потому плотность (густота) линий вокруг них больше. Чем ближе к заряду источнику, тем выше плотность силовых линий, и чем больше величина заряда, тем гуще вокруг него линии. Второе правило для рисования линий электрического поля включает в себя изображение эквипотенциальных линий, которые пересекают первые силовые линии перпендикулярно. Как силовые линии электростатического поля могут характеризовать Напряженность: Силовая линия проводится таким образом, что касательная к ней в любой её точке дает направление напряженности Е в этой точке. Напишите и прокомментируйте формулу для потенциальной энергии системы из N точечных зарядов: Энергия взаимодействия этой системы равна сумме энергий кажлой пары зарядов:  где  потенциал, созданный всеми зарядами, кроме qi.Выведите выражение для напряженности, создаваемой равномерно заряженным стержнем длиной L с линейной плотностью заряда λ, на оси стержня на некотором расстоянии от его конца (вне стержня): Задача обладает цилиндрической симметрией, в соответствие с которой линии электрического поля могут представлять собой либо окружности в плоскости перпендикулярной стержню и с центрами на нём, либо иметь радиальное направление в указанной плоскости. С учётом свойств электростатического поля силовые линии не могут быть замкнутыми, следовательно, остаётся вариант с радиальным расположением.  Поток вектора Е через замкнутую поверхность цилиндра En и EndS = Eds. Кроме того, из соображений цилиндрической симетрии модуль Е постоянен на боковой поверхности. Следовательно,  Таким образом, поверхностный интеграл удалось представить в виде произведения скалярных величин: ФЕ = E(r)*2  rh.Согласно теореме Гаусса:   Приравнивая и выражая напряженность, получаем:  Протокол наблюдений Лабораторная работа №5 «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ»
Проверил ______________________________. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||