Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны (№24)
4
-4,7
6
1
-4,2
0
2
-5,1
0
3
-6,3
0
4
-7,6
0
1
-3,7
-2
2
-4,8
-2
3
-5,3
-3
4
-6,8
-3
1
-2,9
-3
2
-3,2
-4
3
-3,6
-5
4
-4
-6
1
0
-4
2
0
-5,1
3
0
-6,2
4
0
-7,5
1
2,8
-3
2
-3
-4
3
3,6
-5
4
4,1
-6
1
3,6
-2
2
-4,7
-2
3
5,5
-3
4
7
-3
1). График зависимости j=j(r)
2). График зависимости j=j(ln r)
3). График зависимости E =
E (r).
4). График зависимости E = E (1/r).
5). Эквипотенциальные линии.
6). Расчет линейной плотности t на электроде.
7). Задача №1.
L
= 1м
8). Задача №2.
r1 = 5см, r2
= 8см, l = 0,1м
Задание №3.Исследование
электростатического поля вокруг проводников.
Таблица №5.
j=j(x,y)
x
y
j=j(x,y)
x
y
j=j(x,y)
x
y
j=j(x,y)
x
y
1
-3,6
8
2
0,8
8
3
5,9
9
4
7,2
3
1
-3,7
7
2
0,7
7
3
5,7
8
4
5,9
2
1
-3,7
6
2
0,5
6
3
5,2
7
4
5,4
1
1
-4
5
2
0,3
5
3
4,7
6
4
5,2
0
1
-4,7
4
2
0,2
4
3
4,4
5
4
5,4
-1
1
-5
3
2
0,1
3
3
4,1
4
4
6,2
-2
1
-5,2
2
2
0,6
-3
3
3,9
3
4
7,6
-3
1
-5,2
1
2
0,7
-4
3
3,8
2
1
-5
0
2
1
-5
3
4,1
-2
1
-4,9
-1
2
1,2
-6
3
4,4
-3
1
-4,7
-2
2
1,4
-7
3
4,8
-4
1
-4,4
-3
2
1,5
-8
3
5,5
-5
1
-4,2
-4
2
1,6
-9
3
6
-6
1
-4
-5
3
6,7
-7
1
-3,7
-6
3
7,3
-8
1
-3,6
-7
3
7,7
-9
1). Потенциал на электродах: пластинке
и втулке постоянен, то есть они являются эквипотенциальными поверхностями.
Внутри полости потенциал также постоянен.
Таблица 6.
j=j(x,y)
x
y
1,97
-3
0
1,95
3
0
1,96
2
-1
1,95
-3
-2
1,95
0
0
1,96
-1
0
2). Распределение потенциала вдоль линии,
охватывающей пластинку и расположенной на расстоянии
L = 3 мм от
её края.
Таблица 7.
j=j(x,y)
x
y
3,05
4
0
1,2
-4,2
0
1,92
0
-2,5
1,99
0
2
1,5
-3
2,1
1,31
-3
-3
2,23
2
-2
2,3
2
15
3). Эквипотенциальные линии.
4). Определение средней напряженности поля в нескольких точках вдоль
силовой линии.
.
а).
б).
в).
5). ,
.
Таблица 8.
X, см
y, см
s,Кл/м2
E, В/м
w, Дж/м3
4
0
3,24×10-9
366,6
5,95×10-7
-4,2
0
2,21×10-9
250
2,77×10-7
0
-5
8,85×10-11
10
4,43×10-10
0
2
1,18×10-10
13,3
7,82×10-10
-3
2,7
1,33×10-9
150
9,96×10-8
-3
-3
1,9×10-9
213
2,00×10-7
2
-2
8,23×10-10
93
3,80×10-8
2
1,5
1,02×10-9
116
5,95×10-8
Вывод.В ходе работы получены картины силовых и
эквипотенциальных линий плоском и цилиндрическом конденсаторах, а также вокруг
проводника, помещенного в электростатическое поле. Установлено, что проводники
и полости внутри них в электростатическом поле являются эквипотенциальными
поверхностями.
В плоском конденсаторе поле сосредоточено между
пластинами, оно является однородным, а потенциал изменяется линейно.
В
цилиндрическом конденсаторе поле также сосредоточено между пластинами, его напряженность
обратно пропорциональна расстоянию от оси конденсатора до точки измерения.
Потенциал изменяется логарифмически.
Поток вектора напряженности
поля через коаксиальные с электродами цилиндрические поверхности постоянен, что
совпадает с теоретическими предположениями (теорема Гаусса).
