Файл: Институт инженерной и экологической безопасности.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 7

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 20.03.01 ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по дисциплине (учебному курсу) «Физика 2»

(наименование дисциплины (учебного курса)
Вариант 3 (при наличии)

Студент
Д.А.Власкина

(И.О. Фамилия)



Группа
ТБбд-2002ас



Преподаватель

И.В.Мелешко

  • (И.О. Фамилия)




Тольятти 2023


«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*отlgr 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.


1

Смотрите также файлы