Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Января 2012 в 06:34, лабораторная работа
Целью работы является:
знакомство с компьютерным моделированием электрического поля точечных зарядов;
экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя;
экспериментальное определение величины электрической постоянной.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Югорский государственный
университет» (ЮГУ)
Отчет о лабораторной работе по курсу общей физики
«Изучение электростатического
поля точечных зарядов»
Студенты гр. 5200: Нурушев А.М.
Преподаватель:
Бороненко М.П.
г. Ханты-Мансийск
2011г.
Целью работы является:
знакомство с компьютерным моделированием электрического поля точечных зарядов;
экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя;
экспериментальное
определение величины электрической
постоянной.
1. Описание установки и методики эксперимента
Рисунок 1.1 – Окно эксперимента
1.1 На рабочем столе монитора найдите ярлык программы “Открытая Физика 1.1”. Щелкните по ярлыку курсором мыши и запустите программу.
1.2 Выберите: “Электричество и магнетизм”, “Взаимодействие электрических зарядов”.
1.3 Внимательно рассмотрите
окно эксперимента (Рис.1.1), найдите все
регуляторы и другие основные элементы.
Кнопки вверху картинки являются служебными.
2. Основные расчетные формулы
Два точечных заряда и взаимодействуют в вакууме между собой с силой, величина которой определяется законом Кулона
.
Здесь
- расстояние между зарядами,
- электрическая постоянная.
Напряженность электрического поля равна
.
Справедливость
закона (2.2) можно проверить, построив экспериментально
линеаризованный график зависимости
.
Угловой
коэффициент графика
.
Электрический диполь представляет собой два жестко связанные между собой точечные заряды равные по величине и противоположные по знаку.
Рис. 1.2 – Электрический диполь и пробный точечный заряд
На линии, проходящей через центр диполя, перпендикулярно его оси и на большом расстоянии от его центра, в случае, когда выполняется условие l/r << 1, величина напряженности электрического поля равна
.
Справедливость закона (2.5) проверяется построением экспериментального линеаризованного графика
. (2.6)
Угловой коэффициент графика вычисляется
.
Случайная погрешность
многократных прямых измерений
3.
Результаты работы и
их анализ
Таблица
4.1
| Номер рабочего места | 8 |
| q* |
7 |
Таблица 4.2
Результаты измерений
| 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | Примечание | |
| 25 | 11,1 | 6,25 | 4 | 2,78 | 2,04 | 1,56 | 1,23 | 1 | σ(r)=0,5см | |
| 161 | 68 | 38 | 26 | 17 | 13 | 10 | 8 | 6 | ||
| 161 | 68 | 38 | 26 | 17 | 13 | 10 | 8 | 6 | ||
| (ε0)1=8,574*10-12 | ||||||||||
Таблица 4.1
Результаты измерений
| 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | Примечание | |
| 125 | 37 | 15,6 | 8 | 4,63 | 2,9 | 1,95 | 1,37 | 1 | σ(r)=0,5см | |
| 163 | 68 | 38 | 25 | 17 | 13 | 10 | 8 | 6 | ||
| 81,5 | 22,7 | 9,5 | 5 | 2,8 | 1,9 | 1,25 | 0,89 | 0,6 | ||
| (ε0)2=8,917*10-12 | ||||||||||
4. Заключение
В результате проделанной работы мы убедились в справедливости законов и , так как смогли в пределах погрешностей измерений построить линеаризованные графики функции и соответственно.
Определено значение электрической постоянной: I эксперимент =8,574·10-12 Ф/м,
II эксперимент =8,917·10-12 Ф/м
Информация о работе Изучение электростатического поля точечных зарядов