П ЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования

«Санкт-Петербургский горный университет»

Отчет

По лабораторной работе №1

Исследование электрического поля плоского конденсатора

Выполнил: студент группы НТС-20 ___ ______ /Савков П.П./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: _________ / /

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}


Санкт-Петербург

2021

Цель работы: Измерение напряженности электрического поля плоского конденсатора в зависимости от напряжения и расстояния между пластинами, определение электроёмкости плоского конденсатора.

Краткое теоретическое содержание :

1)Явление, изучаемое в работе: Однородное электростатическое поле.

2) Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Напряженность - векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и равная отношению силы, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда q.

Электроёмкость – это скалярная величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд.

Энергия поля конденсатора – работа электрического поля, совершенная при зарядке конденсатора.

3) Основные физические законы и соотношения:

Электроемкость плоского конденсатора:

;

---

- электрическая постоянная. - относительная диэлектрическая проницаемость среды.

S– площадь одной из пластин конденсатора.

Связь напряженности электрического поля и потенциала:

; - потенциал;

E – напряженность.

Энергия поля конденсатора может быть рассчитана по формулам:

; Q – заряд пластины конденсатора, U – разность потенциалов.

Теоретически ожидаемый результат:

Ожидается определить значение напряженности и электроемкости близкое к его теоретическому значению.

4)Схема установки:



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

5) Исходные данные:

6) Основные расчетные формулы:

1. 
   Напряжённость электрического поля плоского конденсатора:
   

где U – напряжение между точками поля, В;

d – расстояние между пластинами конденсатора, м

2. 
   Электроёмкость плоского конденсатора (экспериментальная):
   

- электрическая постоянная; S – площадь пластин конденсатора, м;

E – напряженность электрического поля, В/м; U – напряжение между точками поля, В

3. 
   Электроёмкость плоского конденсатора (теоретическая):
   

---

- диэлектрическая проницаемость среды.

4. 
   Сила притяжения обкладок на единицу площади:
   

p- пондеромоторное давление;

.

7) Погрешность прямых измерений :

- 0,01 В.

- 10 В/М.

м

8) Формулы расчетов косвенных погрешностей.

1. 
   
   
2. 
   
   

9) Таблицы измерений и вычислений.

Таблица 1.

№	d, м	Еэксп, В/м	U, В	Етеор, В/м	Сэксп, Ф*10^-12	Стеор, Ф*10^-12
1	0,12	2720	200	1667	10,12	6,20
2	0,1	3200		2000	11,91	7,44
3	0,08	4040		2500	15,03	9,30
4	0,06	5240		3333	19,50	12,40
5	0,04	7920		5000	29,47	18,61

---

Таблица 2.

№	d, м	U, В	Еэксп, В/м	Етеор, В/м
1	0,1	50	834	500
2		75	1200	750
3		100	1620	1000
4		125	2000	1250
5		150	2430	1500
6		175	2880	1750
7		200	3360	2000

Таблица 3

№	d, м*10^-3	U, В	E, В/м	P, Па	F, Н
1	0,01	200	20000000	1770	148,85
2	1		200000	0,177	0,01485
3	10		20000	0,00177	0,00014885

Таблица 4

U, В	0	100	200	300	400	500
d, м*10^-3	5
W, Дж*10^-12	0,0	744,3	2977,1	6698,6	11908,6	18607,1

---

Таблица 5

U, В	0	100	200	300	400	500
d, м*10^-3	10
W, Дж*10^-12	0,0	372,1	1488,6	3349,3	5954,3	9303,6

Примеры расчетов и вычислений.

1) В/м

2) Ф

3) Ф

4) Па (0,01мм)

5) Па (0,01 мм)

6)

Примеры расчётов погрешностей.

=

Графический материал.









Окончательный результат.

E(теор):

В/М

C(теор):

Ф

Вывод:

Вывод: На основе графиков была продемонстрирована зависимость E и C от расстояния между пластинами, а также E и W от напряжения. При увеличении d, C и E уменьшаются. При увеличении напряжения U энергия конденсатора и напряженность увеличивается. В ходе выполнения данной работы была измерена напряженность при разных условиях. Полученный результат отличается от теоретического, равного

---

Смотрите также файлы

• 9 сынып 3 тосан Тербелістер жне толындар блімі бойынша жиынты баалау.docx

• Простые ставки ссудных процентов.doc

• Памятка Этика общения с людьми, имеющими инвалидность.docx

• Топ Зерек кіші тобы Жас шамалы тобы.docx

• Тема недели Наши младшие друзья животные.docx