Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образованияСанкт-Петербургский горный университетКафедра общей и технической физики Отчет по лабораторной работе №1По дисциплине: Физика (наименование учебной дисциплины, согласно учебному плану)Тема работы: Исследование электрического поля плоского конденсатора Выполнил: студент гр. ТЭ-22 Ковалев В.А. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О)Дата:Проверилруководитель работы: (должность) (подпись) (Ф.И.О)Санкт-Петербург20231. Цель работыИзмерение напряженности электрического поля плоского конденсатора взависимости от напряжения и расстояния между пластинами, определениеэлектроемкости плоского конденсатора.2. Краткое теоретическое обоснованиеЯвление, изучаемое в работе - напряжённость электрического поля.Определение основных физических понятий, объектов процессов и величин.Электростатические поля (ЭСП)- поля неподвижных электрических зарядов. Основным физическим параметром ЭСП является напряженность поля и потенциал его отдельных точек. Энергической характеристикой ЭСП определяется потенциалами точек поля. Напряженность ЭСП — векторная величина; определяется отношением силы , действующей на точечный положительный заряд q, к величине этого заряда, измеряется в вольтах на метр (В/м). (1)Потенциалом электростатического поля - называется скалярная величина, определяемая потенциальной энергией W единичного положительного заряда q, помещенного в эту точку. Другими словами, потенциал есть отношение работы сил поля по перемещению

---

заряда из данной точки поля на бесконечность, отнесенной к величине переносимого заряда.

(2)

Конденсатор – система двух разноимённых заряженных проводников, разделенных диэлектриками. Электроемкость – физическая величина, равная отношению заряда конденсатора Q к разности потенциалов между его обкладками U.

(3)

Законы и соотношения.

Соотношение между напряженностью электрического поля и потенциала





Пондеромоторное давление – сила притяжение обкладок на единицу площади



Схема установки



1 - блок питания; 2 – плоский конденсатор; 3 – измеритель напряженности электрического поля; 4, 5 – вольтметр.

Основные расчетные формулы

Напряженность электрического поля между пластинами плоского конденсатора - находящимися на расстоянии d, можно определить по формуле.

,

Где U – напряжение на пластине конденсатора, = В;

d – расстояние между пластинами конденсатора;

= .

Теоретическая электроемкость плоского конденсатора.

,

Где – диэлектрическая проницаемость прослойки, = ;

– диэлектрическая проницаемость,

---

= 8,85* ;S – площадь пластины, = ;d – расстояние между пластинами, = м; = Ф.Сила притяжение обкладок Где – пондеромоторное давление, = Н.Энергия поля конденсатора .Формулы для расчета погрешностей косвенных измерений Средняя арифметическая погрешность электроемкости конденсатора Средняя арифметическая погрешность напряженияСредняя квадратичная погрешность для полученного экспериментально значения электроёмкости конденсатора Средняя квадратичная погрешность для полученного экспериментально значения напряжения Погрешности прямых измерений Погрешность напряжения, ;Погрешность силы тока, А;Погрешность измерения линейки, Таблицы с результатами измерений и вычислений Исходные данные S – площадь пластины=0,0784

---

;d – расстояние между обкладками=0,1 м;U – напряжение=200 В; Таблица 1 Измерение напряженности электрического поля при разных расстояниях между пластинами, при постоянном напряжении

№	d		U
	см	В/м	В	В/м	Ф	Ф
1	12	1660		1666,7	5,7*	5,8*
2	10	2000	200	2000	6,9 *	6,9*
3	8	2510		2500	8,7*	8,7*

Таблица 2Измерение напряжённости электрического поля при постоянном расстоянии между пластинами

№	d	U
	см	В	В/м	В/м
1		50	500	500
2		75	750	750
3		100	990	1000
4	10	125	1160	1250
5		150	1420	1500
6		175	1650	1750
7		200	1910	2000

---

Расчет результатов эксперимента Таблица № 1. Опыт № 1. В/м;= 5,75887 * Ф; Ф.Таблица № 2. Опыт № 1. Расчет погрешности эксперимента = В/м эксп = Ф теор = = 7,13 * Ф = 7,13 * * = 0,092 * Ф. Графический материалГрафик 1. График 2. График 3. График 4. Расчёт силы взаимного притяжения пластин при расстояниях между обкладками d1 = 0,01 мм, d2 = 1 мм и d3 = 10 мм при U=200 В.

---

Смотрите также файлы

• Занятие Символы России.docx

• Ночные ведьмы кого так фашисты называли.docx

• Курсовой проект по пахт разработка конструкции и расчет теплообменного аппарата для охлаждения и конденсации газового потока состава 25 H.docx

• 1. При помощи, каких действий можно задать количество томов архива в WinRar.docx

• Тест начат Среда, 25 мая 2022, 13 18Состояние ЗавершеноЗавершен.pdf