ЛабРабота1.физика. Лабораторная работа 1 Исследования электрического поля плоского конденсатора По дисциплине Физика
 Скачать 346.39 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики Электричество Лабораторная работа №1 Исследования электрического поля плоского конденсатора По дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины, согласно учебному плану) Выполнил: студент гр. САМ-21-1 Юнес С.Х. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) Дата: Проверил руководитель работы: (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2022 ЦЕЛЬ РАБОТЫ Измерение напряженности электрического поля плоского конденсатора в зависимости от напряжения и расстояния между пластинами, определение электроемкости плоского конденсатора. КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ Явление, изучаемое в работе – электрический ток. Электростатические поля (ЭСП) представляют собой поля неподвижных электрических зарядов Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля Напряженность электрического поля равна отношению силы F, действующей со стороны поля на неподвижный точечный пробный электрический заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля, к этому заряду q  Потенциалом электростатического поля называется физическая величина, равная отношению потенциальной энергии пробного точечного заряда, помещенного в рассматриваемую точку поля, к этому заряду q Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прямой СХЕМА УСТАНОВКИ     2 5 3  V  1  200 V 12 V  4 V Рис.1. Общий вид лабораторной установки – 1. источник питания; 2. плоский конденсатор; 3. измеритель напряженности электрического поля; 4. мультиметр в режиме вольтметра Основные РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ Напряженность электрического поля, В/м  , гдеU – напряжение, В; d – расстояние, м; Экспериментальное значение емкости конденсатора, Ф  , гдеS – площадь пластины конденсатора, м2;  – электрическая постоянная, Ф/мq – заряд конденсатора Теоретическое значение емкости конденсатора  , где – относительная диэлектрическая проницаемость среды между пластинами конденсатора (для воздуха 1) Пондеромоторное давление, Па  Сила притяжения, Н  ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТЕЙ Погрешности косвенных измерений:    Погрешности прямых измерений:    Исходные данные     Ф/мобработка результатов эксперимента Таблицы Таблица 1. Измерение в зависимости от расстояния между пластинами при постоянном напряжении
Таблица 2. Измерение в зависимости от напряжения на пластинах.
Таблица 3. Вычисление силы взаимного притяжения пластин
Примеры вычислений Вычисление величин:     = =140,76 НРасчет погрешностей косвенных измерений:  В/м  ФГрафический материал График 1. График зависимости Eтеор.от d и Eэксп.от d при U=200 В   График 2. График зависимости С от d и Стеор от d  График 3. Зависимость напряженности от d=5 или 10 см   ВЫВОД В лабораторной работе были определены экспериментальная и теоретическая электроемкости плоского конденсатора, и построены графики зависимостей напряженности и электроемкости от расстояния между пластинами. Изначальные предположения подтвердились, и действительно напряженность электрического поля и электроемкость конденсатора находятся в обратно-пропорциональной зависимости от расстояния между пластинами. |
*Ф
*Ф