рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Моделирование электростатических полей

Моделирование электростатических полей - раздел Философия, Лабораторная Работа № 37   Моделирование Электростатич...

Лабораторная работа № 37

 

Моделирование электростатических полей

 

Цель работы:

- определение расположения эквипотенциалей;

- построение силовых линий электрических полей;

- построение зависимости напряжённости электрического поля от координаты.

Теоретическое введение

Между напряжённостью электрического поля и электрическим потенциалом существует интегральная и дифференциальная связь:

, (1)
. (2)

Электростатическое поле может быть представлено графически двумя способами: с помощью эквипотенциальных поверхностей и линий напряжённости (силовых линий).

Рис. 1

Поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной поверхностью. Линия пересечения ее с плоскостью чертежа называется эквипотенциалью. Силовые линии электростатического поля – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора . На рис. 1 пунктирными линиями представлены эквипотенциали, сплошными - силовые линии электрического поля.

Разность потенциалов между точками 1 и 2 равна нулю, так как они находятся на одной эквипотенциали. В этом случае из (1) или . Так как Е и dl не равны нулю, то cos, т. е. угол между эквипотенциалью и силовой линией составляет p/2, так что силовые линии и эквипотенциали образуют "криволинейные квадраты".

Из (2) следует, что силовые линии всегда направлены в сторону убывания потенциала. Величина напряжённости электрического поля определяется "густотой" силовых линий; чем гуще силовые линии, тем меньше расстояние между эквипотенциалями. Исходя из этих принципов, располагая картиной эквипотенциалей можно построить картину силовых линий, и наоборот.

Достаточно подробная картина эквипотенциалей поля позволяет рассчитать в разных точках значение проекции вектора напряжённости на выбранное направление х, усредненное по некоторому интервалу координаты Dх:

, (3)

где

Dх - приращение координаты при переходе с одной эквипотенциали на другую, м;

Dj - соответствующее Dх приращение потенциала, В;

< Eх > – среднее значение проекции Ех между двумя эквипотенциалями, В/м; Ех - проекция на ось х, В/м.

У поверхности металла напряжённость связана с величиной поверхностной плотности заряда s соотношением:

, (4)

где

- изменение координаты в направлении, перпендикулярном поверхности металла, м;

Dj - соответствующее Dх приращение потенциала, В.

 

Описание установки и методики измерений

В состав установки входят: - лабораторный модуль; - выносной элемент;

Порядок выполнения работы

1. Изучите состав лабораторной установки и ознакомьтесь с размещением приборов на рабочем месте. 2. Согласно рис. 3 источник «Е» с ЭДС E подключить к гнездам 1, 2… 3. Согласно рис. 3 мультиметр «РV» (вольтметр) соблюдая полярность подключить к гнездам 4, 5 лабораторного модуля. …

Обработка результатов измерений

1. На полученном изображении поля начертить координатную ось x, проходящую через центры электродов. За начало координат принять центр положительного (длинного) электрода. Выбрать масштаб в сантиметрах, соответствующий формату листа бумаги.

2. В таблицу 1 записать координаты точек пересечения линий равного потенциала с осью х и соответствующие им значения потенциалов. Построить график j = f(х).

Таблица 1

№ измерения j, В х, см
   
   
   
   
n    

3. Построить картину силовых линий поля. Густота и направление силовых линий должны соответствовать расположению эквипотенциалей.

4. По полученной зависимости j = f(х) определить приращение координаты и соответствующее ему приращение потенциала Dj. Результаты занести в таблицу 2, выполнить 5 – 6 измерений.

4. По формуле рассчитать значения напряжённости электрического поля. Результаты занести в
таблицу 2. По полученным данным рассчитать среднее значение напряженности < Е >.

Таблица 2

Dj, В , см Е, В/см < Е>, В/см
       
       
       

5. Рассчитать поверхностную плотность заряда на электродах, используя формулу (4).

Контрольные вопросы

1. Что называется напряжённостью электростатического поля?

2. Что называется разностью потенциалов, потенциалом электростатического поля?

3. Какова дифференциальная связь между вектором напряжённости электростатического поля и потенциалом?

4. Какова интегральная связь между разностью потенциалов и напряжённостью электростатического поля?

5. На чем основывается возможность моделирования электростатических полей?

6. Каковы особенности взаимного расположения эквипотенциалей и силовых линий электростатического поля?

 

 

– Конец работы –

Используемые теги: моделирование, электростатических, полей0.059

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Моделирование электростатических полей

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Работа в электростатическом поле по переносу заряда. Потенциал электростатического поля
План лекции... Работа в электростатическом поле по переносу заряда Потенциал... Циркуляция напряженности по замкнутому контуру...

Вопросы к коллоквиуму №2 Электрические заряды. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции.
Электрические заряды Закон Кулона Электростатическое поле Напряженность электростатического поля... Масса и импульс фотона Давление света... Фото н элементарная частица квант электромагнитного излучения Это безмассовая частица способная существовать...

По идее Максвелла изменяющееся магн. поле является порождением вихревого эл. поля, а это поле создаёт индукционный ток
Если рассматривать возникновение ЭДС индукции в движущемся проводнике в этом случае ЭДС возникает благодаря силе Лоренца Если проводник неподвижен... По идее Максвелла изменяющееся магн поле является порождением вихревого эл... Вынужденные колебания ДУ вынужденных колебаний и его решение...

КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине: «Моделирование электропривода» На тему: «Моделирование и исследование систем подчиненного управления»
ГОУВПО ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ФАКУЛТЕТ АВТОМАТИКИ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ... КАФЕДРА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И АВТОМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ...

Диэлектрики в электростатическом поле
Диэлектрики в электростатическом поле... План... Основные характеристики диэлектрика...

РАЗРАБОТКА МАКЕТА УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ МЕТОД ПО ДИСЦИПЛИНЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И МАКЕТИРОВАНИЕ ОДЕЖДЫ Структура учебного пособия Моделирование и макетирование одежды
Учебное пособие основной источник информации Предметное и педагогическое содержание Определяет содержание обучения...

Экранирование электрического поля в полупроводниках. Дебаевская длина экранирования. Эффект поля
Система с зарядами экранирует внешнее поле если носители заряда связаны с атомами то уравнение Пуассона описывает экранирование электрического... уравнение Пуассона описывает экранирование эл поля в среде...

Напряженность электростатического поля
В вакууме... План... Краткая история развития учения...

Учебно-методической комиссией Физика: курс лекций/ Г.В. Яборов, С.Н. Кравченко. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – Ч. 2. ­– 63 с. Глава 1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ
Я... Одобрено учебно методической комиссией машиностроительного факультета филиала ЮУрГУ в г Миассе...

На початку речення перед приголосними: В процессе разработки шахтного поля / У процесі розробки шахтного поля
НАУКОВО ТЕХНІЧНИХ ТЕКСТІВ... В основі вивчення особливостей наукового стилю української літературної мови у вищих навчальних закладах ВНЗ лежить...

0.038
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Электрический заряд. Электрическое поле. Поле точечного заряда На сайте allrefs.net читайте: " Электрический заряд. Электрическое поле. Поле точечного заряда"
  • Методика изучения темы «Проводники и диэлектрики в электростатическом поле» Кратко об истории «электродинамики» можно сказать, что в 1832 году английский физик Майкл Фарадей теоретически предсказал существование… В середине XX века была создана квантовая электродинамика — одна из наиболее… Решение общеобразовательных задач в основном сводится к тому, что в данном разделе должно быть введено основное для…
  • Теорема Гаусса для электростатических полей в вакууме Поток вектора напряженности электрического поля По сути, поток вектора Е ФЕ можно рассматривать энергетическую характеристику электрического поля. … По определению поток вектора Е величина скалярная. Примечание в физике под потоком некоторой физической величины понимается количество этой величины, проходящее в…
  • Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны Характеристиками этого поля являются напряженность и потенциал , которые связаны между собой следующим соотношением . В декартовой системе координат… На практике электростатические поля в свободном пространстве создаются… Подаем с генератора сигнал частоты f5 кГц и напряжением U5 В, затем ставим переключатель П в положение S. Далее,…
  • Генетика пола, наследование, сцепленное с полом Ее достижения изменили естественнонаучное и во многом философское понимание явлений жизни. Роль генетики для практики селекции и медицины очень… Здсь медико-генетическая работа призвана облегчить страдания людей от действия… Морфологические и физиологические признаки, по которым производится специфическое разделение особей, называется…