Изучение электростатического поля

Федеральное агентство  по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И  РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

 

Кафедра физики

 

 

 

ОТЧЕТ

Лабораторная работа по курсу  общей физики

Изучение электростатического  поля

 

 

 

 

 

Преподаватель                                                                                           Студенты гр.

                                                                                                                    

                                                                                                                                                                                                                                                                  

                                                                                                                   «__» _________ 2013г.

                                                                                                                   

                                                                                                                

 

 

 

 

Томск 2013 г

ВВЕДЕНИЕ

    Целью  данной лабораторной работы является  изучение электростатического поля  зондовым методом и построение  графической картины поля.

1 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ  УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

    Для проведения  нашей работы была использована  экспериментальная установка       (рис 1.1).

                                    Э 

        

                    *28B

                  *                        RP

                    *28B

                                                                                   Э

Рисунок 1.1 –  Упрощенная схема экспериментальной  установки

    Запускаем  лабораторную работу, включая экспериментальную  установку в сеть, включаем соответствующее  рабочее напряжение на макете (28 В). Закрепляем чистые тетрадные листки (4 штуки) на стенде, поверх которых накладываем электропроводящий лист. Выставляем регулятором переменного сопротивления напряжение равное примерно 4 В. Перемещая зонд по электропроводящему листку ищем точки на нем, где разность потенциалов стремится к нулю. Находим 10 – 15 точек с таким потенциалом, прокалываем листок в соответствующих местах. Затем изменяя потенциал на зонде на одну и ту же величину ( равную 2 В) отмечаем также следующие точки других эквипотенциальных линий. После завершения эксперимента, выключаем экспериментальную установку. Проводим необходимые действия и расчеты. Оформляем отчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

E = - ,                                                                                                                                   (2.1)

где - разность потенциалов между эквипотенциальными поверхностями, - расстояние между эквипотенциальными поверхностями, Е – напряженность поля.

F = E*q ,

где q – заряд электрона, F – сила Кулоновского взаимодействия.

,

где - относительная погрешность измерения напряженности поля, - относительная погрешность измерения разности потенциалов ( = 0,01) , - относительная погрешность измерения расстояния.

,

где - абсолютная погрешность измерения напряженности поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ

Заносим в таблицу (3.1) зависимость напряжения от номера эксперимента.                                                    

 Таблица  №.3.1 – Зависимость напряжения  от номера эксперимента                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

№ эксперимента	U, В
1	2,58
2	3,98
3	5,98
4	8,2
5	10,1

Используя формулу (2.1) рассчитываем максимальную и минимальную напряженность поля:

E = = = 67,(27) В/м

F= 107,32* Н

Используя формулу (2.2) вычисляем силу кулоновского взаимодействия в точках, указанных преподавателем для каждого студента .

Используя формулу (2.3) вычисляем относительную погрешность  для E

= = 0,084

Используя формулу (2.4) рассчитываем абсолютную погрешность для E :

= 0,084*67,27 = 5,65068

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Мы изучили электростатическое поле зондовым методом и построили графическую картину поля. Рассчитали по указанию преподавателю силу действующую на заряд, помещенный в поле.