Лабораторная работа № 1 «Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме»
по курсу «Теоретические основы электротехники 3»

Тема 1. Электростатическое поле


Цель работы:

• 
  Знакомство с графическим моделированием электростатических полей
  
• 
  Экспериментальная проверка теоремы Остроградского-Гаусса.
  
• 
  Экспериментальное определение величины электрической постоянной.
  

Таблица 1

Установочные значения физических параметров для проведения экспериментов

Бригада	8
Эксперимент 1
q1, мкКл	-2
d, м	2
Эксперимент 2
q1, мкКл	-4
q2, мкКл	+2

Таблица 2

Результаты измерений в эксперименте 1

q1=_-2_, d=_2__
q2=0 мкКл				q2=+1 мкКл				q2=+2 мкКл				q2=+3 мкКл				q2=+4 мкКл				q2=+5 мкКл
Ф+	Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф
0	-12	-12	0		-7	-7	6		-6	0	10		-3	7	14		-1	13	19		-2	17

---

Таблица 3

Результаты измерений в эксперименте 2

q1=_-4_, q2=_+2__
d=2 м				d=3 м				d=4 м				d=5 м				d=4,5 м				d=3,5 м
Ф+	Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф	Ф+		Ф_	Ф
1	-14	-13	3		-16	-13	4		-17	-13	5		-18	-13	4		-17	-13	4		-17	-13

1. 
   График зависимости потока вектора напряженности Ф от величины заряда q
   

2. 
   Определим электрическую постоянную ε₀, используя теорему Остроградского-Гаусса:
   

Учитывая, что силовая линия в компьютерной модели опыта соответствует N = 1.88*10⁴ линиям реального трёхмерного кулоновского поля, и для двух зарядов , получим:

---

График зависимости потока вектора напряженности Ф от расстояния между зарядами d



Вывод: В ходе лабораторной работы экспериментально определили величину электрической постоянной ε₀ =8,33*10^-12 Ф/м. По графику зависимости потока вектора напряженности Ф от величины заряда q видно, что поток вектора напряженности имеет тот же знак что и заряд, и прямо пропорционален его числовому значению. График зависимости потока вектора напряженности Ф от расстояния между зарядами d подтверждает, что поток сквозь произвольную замкнутую поверхность определяется только алгебраической суммой зарядов внутри поверхности и не зависит от расстояния между зарядами.

---

Смотрите также файлы

• Перпендикулярность прямой и плоскости.docx

• Курс лекций для бакалавров Издательство Юрлитинформ москва 2015 удк 343. 2. 7(075. 8) Ббк 67. 408я731.pdf

• Методические указания для их выполнения 2 семестр учебнометодическое пособие Предназначено для студентов го курса заочной формы обучения по направлению.pdf

• Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения направления 09. 03. 01 Информатика и вычислительная техника.pdf

• Задание 4 Кара И. Р.docx