ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
«Электрическое поле точечных зарядов»
Эксперимент 1
Результаты измерений:
Таблица 1. Результаты измерений и расчётов для точечного заряда
| r(м) | 0.0151 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.09 | 0.11 | 0.13 | 0.15 |
| lg r | -1,821 | -1,699 | -1,523 | -1,398 | -1,301 | -1,155 | -1,046 | -0,959 | -0,886 | -0,824 |
| F21, 10-3H | 276.3 | 157.5 | 70 | 39.38 | 25.2 | 12.86 | 7.78 | 5.21 | 3.73 | 2.8 |
| F21*, 10-3H | 394.72 | 225 | 100 | 56.25 | 36 | 18.37 | 11.11 | 7.44 | 5.33 | 4 |
| E1, 104В/м | 276.3 | 157.5 | 70 | 39.38 | 25.2 | 12.86 | 7.78 | 5.21 | 3.73 | 2.8 |
| E1*, 104В/м | 394.72 | 225 | 100 | 56.25 | 36 | 18.37 | 11.11 | 7.44 | 5.33 | 4 |
| lg E1 | 6,44 | 6,20 | 5,85 | 5,60 | 5,40 | 5,11 | 4,89 | 4,72 | 4,57 | 4,45 |
| lg E1* | 6,60 | 6,35 | 6,00 | 5,75 | 5,56 | 5,26 | 5,05 | 4,87 | 4,73 | 4,60 |
Вычисление lg r:
Вычисление
:
где
.
Аналогичным образом вычислим
. Результаты вычислений внесем в таблицу 1.Получив результаты вычислений
и 
, найдем их десятичные логарифмы и внесем значения lgE1и lgE1* в таблицу 1.Построим графики зависимости lg E1 и lg E1* от lg r в одной системе координат (рисунок 1).
Рисунок 1
По точке пересечения графика lgE1 отlgr с осью OY определим
.
Так как получилась прямолинейная зависимость двух показателей lgE1 отlgr, то найдем соответствующее уравнение прямой
. Для этого подставим несколько значений из таблицы 1: на место 
- lgE1 ; на место x – lg r. Получим следующее уравнение прямой: 
. Значит, график пересекает ось OY (x=0) в точке (0;2,8). Следовательно,
Для Q1=70 нКл:
По точке пересечения графика lgE1*отlgr с осью OY определим
(аналогичным образом найдя уравнение прямой: 
):
Вычислим
дляQ1*=100 нКл:
Эксперимент 2
Результаты измерений:
Таблица 2. Результаты измерений и расчётов для точечного заряда
| r(м) | 0.0151 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.09 | 0.11 | 0.13 | 0.15 |
| lg r | -1,821 | -1,699 | -1,523 | -1,398 | -1,301 | -1,155 | -1,046 | -0,959 | -0,886 | -0,824 |
| F21, 10-3H | 276.3 | 157.5 | 70 | 39.38 | 25.2 | 12.86 | 7.78 | 5.21 | 3.73 | 2.8 |
| F21*, 10-3H | 394.72 | 225 | 100 | 56.25 | 36 | 18.37 | 11.11 | 7.44 | 5.33 | 4 |
| E, 104В/м | 276,30 | 118,91 | 35,23 | 14,87 | 7,61 | 2,77 | 1,31 | 0,72 | 0,43 | 0,28 |
| E*, 104В/м | 394,72 | 169,88 | 50,33 | 21,23 | 10,87 | 3,96 | 1,86 | 1,02 | 0,62 | 0,40 |
| lg E | 6,44 | 6,08 | 5,55 | 5,17 | 4,88 | 4,44 | 4,12 | 3,85 | 3,64 | 3,45 |
| lg E* | 6,60 | 6,23 | 5,70 | 5,33 | 5,04 | 4,60 | 4,27 | 4,01 | 3,79 | 3,60 |
Минимальное расстояние, которое возможно установить между зарядами в выполняемой модели лабораторной работы, равно:
Тогда величины диполей:
Вычислим величины напряженностей по формулам:
И т.д.
И т.д.
После вычисления значений напряженностей найдем их десятичные логарифмы. Все численные значения
; 
; 
; 
внесем в таблицу 2.Построим графики зависимости lg E и lg E* от lg r в одной системе координат (рисунок 2).
Рисунок 2
По точке пересечения графика lgEотlgr с осью OY определим
.Так как получилась прямолинейная зависимость двух показателей lgEотlgr, то найдем соответствующее уравнение прямой
. Для этого подставим несколько значений из таблицы 2: на место - lgE; на место x – lg r. Получим следующее уравнение прямой: 
. Значит, график пересекает ось OY (x=0) в точке (0;2,8). Следовательно,
Для Q1=70 нКл:
По точке пересечения графика lgE*отlg
r с осью OY определим
(аналогичным образом найдя уравнение прямой: 
):
Вычислим
дляQ1*=100 нКл:
Вывод: В ходе лабораторной работы были экспериментально подтверждены закономерности для электрического поля точечного заряда и электрического диполя. Также была экспериментально определена величина электрической постоянной. Сравнив полученные значения электрической постоянной с табличным значением
, можем сделать вывод, что все экспериментально найденные значения приблизительно равны табличному. Следовательно, эксперимент 1 и эксперимент 2 выполнены правильно.
