Файл: 11002217 Моркель 1 Электрическое поле точечных зарядов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 35
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
11002217 Моркель
2.1 Электрическое поле точечных зарядов
Цель : Знакомство с электрическим полем, создаваемым точечными источниками, и его моделированием.
Экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя (ЭД).
Экспериментальное определение величины электрической постоянной
Результаты измерений:
Эксперимент 1
Таблица 2. Результаты измерений и расчётов для точечного заряда Q1=80, Q1*=100 (нКл)
| r(м) | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.09 | 0.11 | 0.13 | 0.15 |
| lg r | -1,5 | -1,4 | -1,3 | -1,15 | -1,05 | -0,96 | -0,89 | -0,82 |
| F21, 10-3H | 80 | 45 | 28,8 | 14,69 | 8,89 | 5,59 | 4,26 | 3,2 |
| F21*, 10-3H | 100 | 56,25 | 36 | 18,37 | 11,11 | 7,44 | 5,33 | 4 |
| E1, 104В/м | 80 | 45 | 29 | 15 | 9 | 6 | 4 | 3 |
| E1*, 104В/м | 100 | 60 | 36 | 18 | 11 | 7 | 5 | 4 |
| lg E1 | 5,9 | 5,65 | 5,46 | 5,17 | 4,95 | 4,77 | 4,63 | 4,50 |
| lg E1* | 6 | 5,75 | 5,56 | 5,26 | 5,05 | 4,87 | 4,73 | 4,6 |
Вычисление lg r:
Вычисление
:
где
.
Вычисление
:
Вычисление
:
где
электрическая постоянная.
Вычисление
:
(Графики зависимости lg E1 и lg E1* от lg r)
По точке пересечения графика lgE1 отlgr определим
:
Для Q1=80 нКл:
По точке пересечения графика lgE1*отlgr определим:
Вычислим
Для Q1*=100 нКл:
Эксперимент 2
Таблица 3. Результаты измерений и расчётов для диполя р1=80,
р1*=100 (10-11
Кл/м)
| r(м) | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.09 | 0.11 | 0.13 | 0.15 |
| lg r | -1,5 | -1,4 | -1,3 | -1,15 | -1,05 | -0,96 | -0,89 | -0,82 |
| F21, 10-3H | 78,94 | 44,78 | 28,80 | 14,69 | 8,91 | 5,92 | 4,23 | 3,19 |
| F21*, 10-3H | 98,68 | 56 | 36,14 | 18,37 | 11,04 | 7,4 | 5,31 | 4 |
| E, 104В/м | 39,5 | 16,79 | 8,64 | 3,15 | 1,48 | 0,81 | 0,49 | 0,32 |
| E*, 104В/м | 49,3 | 21 | 10,8 | 3,94 | 1,84 | 1,01 | 0,61 | 0,4 |
| lg E | 5,36 | 5,1 | 4,8 | 4,3 | 4 | 3,74 | 3,52 | 3,31 |
| lg E* | 5,45 | 5,15 | 4,85 | 4,4 | 4,1 | 3,83 | 3,62 | 3,41 |
(Графики зависимости lg E и lg E* от lg r)
По точке пересечения графика lgEотlgr определим
:
По точке пересечения графика lgE*отlgr определим:
Вычислим
Вывод: познакомились с моделированием электрического поля от точечных источников, экспериментально подтвердили закономерности для электрического поля точечного заряда и электрического диполя (ЭД), отобразили графически.
Экспериментально определили электрическую постоянную поля точечного заряда
и диполя, равную ., что с учетом небольших погрешностей совпадает с табличным значением электрической постоянной равной 
. Полученные значения отличаются от теоретического на 0,79% и 4,07% соответственно.
