Лабораторная работа1 Цель работы Знакомство с моделированием электрического поля от точечных источников

• Название: Лабораторная работа1 Цель работы Знакомство с моделированием электрического поля от точечных источников
• Дата: 28.01.2022
• Размер: 39.49 Kb.
• Имя файла: 1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #344804

Лабораторная работа№1

Цель работы:

• 
  
  Знакомство с моделированием электрического поля от точечных источников.
  
• 
  
  Экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя (ЭД).
  
• 
  
  Экспериментальное определение величины электрической постоянной.
  

Измерения:

Эксперимент 1. Исследование поля точечного заряда

Зацепив мышью, перемещаем заряд q₁ и фиксируем его вблизи левой границы экспериментального поля. Перемещаем движок регулятора величины первого заряда и устанавливаем величину заряда q₁=-4*10^-8Кл. Заряд q₃ помещаем под первым, а его величину устанавливаем равной 0. Заряд

q₂=10^-8Кл. Перемещаем заряд q₂ вправо, устанавливая расстояния r₁₂ до первого заряда, указанные в таблице 1. Измеренные в данных точках значения E₁=F₁₂/ q₂ запишем в таблицу. Повторяем измерения для трех других значений заряда q₁, записывая значения E₂,E₃,E₄.

Эксперимент 2. Исследование поля диполя

Зацепив мышью, перемещаем движок регулятора величины второго заряда диполя (q₃) и устанавливаем величину заряда q₃=4*10^-8Кл. перемещаем заряд q₃ так, чтобы электрический момент диполя был вертикальным, а плечо диполя (L=r₁₃) было равным 10 см.

Перемещаем мышью заряд q₂ по линии, перпендикулярной оси диполя (горизонтально). На расстояниях r от оси диполя измеряем значения E₁=(F₁₂/q₂)(L/r₁₂) и заносим в таблицу. Повторяем измерения для трех других значений зарядов q₁ (и q₃), записывая значения E₂,E₃,E₄.

Таблица 1. Результаты измерений.

r = (см)	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	25	11,11	6,5	4	2,78	2,04	1.5625	1,23	1
	22,25	10	5,5	3,5	2,5	1,75	1,5	1	1
	22,2	12,4	8,8	7,4	5,8	4,4	4	3,4	3
	22,29	15,29	12,71	11	9,43	8,71	8,14	7,29	7,14
	22,22	16,89	14,78	14,22	11,22	10,22	9,67	8,89	8,44

Таблица 3.

r = (см)	20	30	40	50	60	70	80	90	100
	125	37,037	15,625	8	4,63	2,92	1,95	1,37	1
	0,445	0,2	0,11	0,07	0,05	0,035	0,03	0,02	0,02
	0,444	0,248	0,176	0,148	0,116	0,088	0,08	0,068	0,06
	0,446	0,306	0,254	0,22	0,188	0,174	0,163	0,146	0,143
	0,444	0,338	0,295	0,284	0,224	0,204	0,193	0,178	0,169

Обработка результатов:

1. 
   
   Вычисляем и записываем в таблицы 1 и 3 значения для второй строки.
   
2. 
   
   Построим на одном листе графики зависимости напряженности ЭП (Е) точечного заряда от квадрата обратного расстояния (1/r²).
   
3. 
   
   Построим графики зависимости напряженности ЭП (Е) на оси диполя от куба обратного расстояния (1/r³).
   
4. 
   
   По тангенсу угла наклона графиков на каждом из двух листов определим постоянную, используя формулы  для первого чертежа и  для второго (для больших расстояний r).
   

5. 
   
   Вычисляем среднее значение электрической постоянной.
   

6. 
   
   Вывод:
   

Ознакомились с моделированием электрического поля от точечных источников.

Экспериментально подтвердили закономерности для электрического поля точечного заряда и электрического диполя (ЭД).

Экспериментально определили величины электрической постоянной