Файл: Лабораторная работа 1 по учебному курсу Физика 2 (наименование учебного курса) Вариант (при наличии).docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 62

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
Институт машиностроения

(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 Промышленная электроника .

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

Электроника и наноэлектроника

(код и наименование направления подготовки, специальности)

Электроника и робототехника

(направленность (профиль) / специализация)


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
по учебному курсу «Физика 2»

(наименование учебного курса)
Вариант __ (при наличии)


Студент









Группа









Преподаватель




(И.О. Фамилия)




Тольятти 2023

Лабораторная работа №1

“Электрическое поле точечных зарядов”
Цель работы:

  • Экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя.

  • Экспериментальное определение величины электрической постоянной.


Результаты измерений

Эксперимент 1

Таблица 2. Результаты измерений и расчётов для точечного заряда

Q1=90 нКл, Q1*=80 нКл

r, м
0.02
0.03
0.04
0.05
0.07
0.09
0.11
0.13
0.15

lg r
-1,699
-1,523
-1,398
-1,301
-1,155
-1,046
-0,959
-0,886
-0,824

F21, 10-3 Н
202,50
90,00
50,63
32,40
16,53
10,00
6,69
4,79
3,60

, 10-3 Н
180,00
80,00
45,00
28,80
14,69
8,89
5,95
4,26
3,20

Е1, 104 В/м
202,50
90,00
50,63
32,40
16,53
10,00
6,69
4,79
3,60

, 104 В/м
180,00
80,00
45,00
28,80
14,69
8,89
5,95
4,26
3,20

lg Е1
6,306
5,954
5,704
5,511
5,218
5,000
4,825
4,680
4,556



6,255
5,903
5,653
5,459
5,167
4,949
4,775
4,629
4,505


По данным табл. 2 построим графики зависимости логарифма напряженности электрического поля (lg Е1) точечного заряда от логарифма расстояния (lg r) до точки поля.



Рисунок 1 − Графики зависимости логарифма напряженности электрического

поля точечного заряда от логарифма расстояния до точки поля
По точке пересечения графика lgEотlgr с осью ординат определим b12, используя линию тренда у = ах + b на графике. Затем вычислим значение электрической постоянной ε0.

Для точечного заряда уравнение прямой .

1) для Q1 = 90 нКл

b12 = 2,9081



2) для Q1* = 80 нКл

b12* = 2,8573


Эксперимент 2

Таблица 3. Результаты измерений и расчётов для диполя

р1=180·10-11Кл·м, р1*=160·10-11Кл·м, L = 0,02 м

r, м
0.02
0.03
0.04
0.05
0.07
0.09
0.11
0.13
0.15

lg r
-1,699
-1,523
-1,398
-1,301
-1,155
-1,046
-0,959
-0,886
-0,824

F21, 10-3 Н
202,50
90,21
50,63
32,53
16,58
9,98
6,69
4,80
3,60

, 10-3 Н
180,00
79,93
45,00
28,92
14,74
8,87
5,95
4,27
3,20

Е, 104 В/м
202,50
60,14
25,32
13,01
4,74
2,22
1,22
0,74
0,48

, 104 В/м
180,00
53,29
22,50
11,57
4,21
1,97
1,08
0,66
0,43

lg Е
6,306
5,779
5,403
5,114
4,676
4,346
4,085
3,868
3,681



6,255
5,727
5,352
5,063
4,624
4,295
4,034
3,818
3,630


По данным табл. 3 построим графики зависимости логарифма напряженности электрического поля (lg Е) диполя от логарифма расстояния (lg r) до точки поля.


Рисунок 2 − Графики зависимости логарифма напряженности электрического

поля диполя от логарифма расстояния до точки поля
По точке пересечения графика lgEотlgr с осью ординат определим b2, используя линию тренда у = ах + b на графике. Затем вычислим значение электрической постоянной ε0.

Для диполя уравнение прямой .

3) для Q1 = 90 нКл

b2 = 1,2092



4) для Q1* = 80 нКл

b2*= 1,1589



По результатам экспериментов вычислим среднее значение электрической постоянной:



За погрешность электрической постоянной примем половину интервала между её крайними значениями:



Результат измерения электрической постоянной:



Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы экспериментально подтверждены закономерности для электрического поля точечного заряда и электрического диполя.

По результатам измерений построены графики зависимости логарифма напряженности электрического поля от логарифма расстояния до точки полядля различных значений величины точечного заряда. Полученные графики имеют вид прямых, что соответствует теоретическим представлениям.

По результатам измерений и расчетов получено значение электрической постоянной, равное

.

Табличное значение электрической постоянной согласуется с экспериментально найденным значением.


1 Оставить нужное

Смотрите также файлы