Файл: Г. В. Плеханова (технический университет) Кафедра общей и технической физики Отчёт по лабораторной работе 1 Исследование.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 58

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство по образованию Российской ФедерацииСанкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова(технический университет)Кафедра общей и технической физики
Отчёт по лабораторной работе № 1
Исследование электрического поля плоского конденсатора
Выполнил: студент гр. ИЗ-08-3 ______________ / Янина О.А./ (подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _____________

ДАТА: __________________

ПРОВЕРИЛ: ____________ /Егоров С.В./

(подпись) (Ф.И.О.)Санкт-Петербург2009 год1. Цель работы: Измерение напряженности электрического поля плоского конденсатора в зависимости от напряжения и расстояния между пластинами, определение электроемкости плоского конденсатора.2. Краткое теоретическое содержание.

  1. Явление, изучаемое в работе.
Электрический ток.

  1. Процессы, явления, физические величины, изучаемые в работе.
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 :E=F/qF –сила, q - пробный электрический заряд.Потенциалом электростатического поля называется физическая величина, равная отношению потенциальной энергии пробного точечного заряда, помещенного в рассматриваемую точку поля, к этому заряду q:
-потенциальная энергия, q- пробный точечный заряд, - Потенциал электростатического поля.Известно, напряженность электрического поля и потенциал связаны между собой соотношением (1) .В однородном электрическом поле соотношение (1) может быть представлено , (2) - расстояние, U-напряжение между точками поля, -проекция на ось x.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:F-сила, действующая на заряд q со стороны заряда q , r- радиус-вектор, соединяющий заряд q с зарядом q .3.) Единицы измерения:F –сила [н]q - пробный электрический заряд[Кл] -потенциальная энергия[Дж]

q- пробный точечный заряд[Кл] - Потенциал электростатического поля[В] - расстояние[м]U-напряжение между точками поля[В]0 – электрическая постоянная[ф/м]S – площадь пластин конденсатора[м ]3.Основные расчетные формулы.Для электрического поля между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d, можно написать , (3)где U – напряжение, подводимое на пластины конденсатора.Электроемкость плоского конденсатора можно определить на основании измерения E и U. Известно, что , , (4)где 0 – электрическая постоянная, S – площадь пластин конденсатора, q – заряд конденсатора.С другой стороны C – можно рассчитать по формуле . (5)4. Формула погрешностей косвенных измерений.5. Таблица 1. Измерение напряженности электрического поля при разных расстояниях между пластинами.



d

Eэксп

U


Eтеор

Сэксп

Стеор




см




В

В/м

ПФ

ПФ

1

12

1530

200

1666

5,3

5,7

2

10

1890

2000

6,5

6,9

3

8

2340

2500

8,1

8,6

4

6

3060

3333

10,6

11,5

5

4

4960

5000

17,2

17,3

6

2

9200




9984

22,1

22,4

Таблица 2. Измерение напряженности электрического поля при постоянном расстоянии между пластинами.



d

U


Eэксп

Eтеор




см

В

В/м

В/м

1

10

50

504

500

2

75

758

750

3

100

990

1000

4

125

1240

1250

5

150

1490

1500

6




175

1600

1750

7




200

1840

2000
6. Графический материал: График 1График зависимости напряжённости от расстояния пластинГрафик зависимости электроёмкости от расстояния пластин7. Пример вычисления для одного опыта:Исходные данные:Вычисления:

  • =
=





  • Погрешность:
8. Окончательный результат.Вывод. В ходе лабораторной работы я рассчитала электроёмкость плоского конденсатора, величина которого составила (теоретически величина составила 5,7 Пф). Погрешность вычислений составила .