К оформлению результатов. При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:
При подготовке к лабораторной работе необходимо составить конспект по одному из учебников, указанных в библиографическом списке:
- для инженерных специальностей: С. 16-24 /1/ , С. 148-151 /3/, С. 156-158 /3/, С. 184-189 /4/;
- для неинженерных специальностей: С. 250-265 /5/.
3.1 Ознакомиться с лабораторной установкой и подготовить ее к работе, согласно разделу 2.
3.2 После проверки схемы преподавателем, включить блок питания 1 и, коснувшись зондом 4 электрода 3, установить между электродами 2 и 3 (рисунок 1), указанное преподавателем напряжение 
, В.
3.3 С помощью зонда найти на песке точку, имеющую потенциал 
В относительно электрода 2. От этой точки провести по песку зондом линию по всей ширине ванны, так, чтобы в процессе движения показания вольтметра не изменялись. След от движения зонда покажет первую эквипотенциальную линию с потенциалом 
3.4 Повторить измерения по пункту 3.3 не менее 6 раз, каждый раз находя на песке точку с потенциалом большим предыдущего на 4 В.
3.5 Показать преподавателю полученную конфигурацию эквипотенциальных линий.
3.6 Полученную картину изобразить в отчете на рисунке на миллиметровой бумаге.
3.7 Рассчитать напряженность электростатического поля на заданных преподавателем участках между эквипотенциальными линиями по следующей методике:
3.7.1 Пронумеровать эквипотенциальные линии по порядку от отрицательного электрода к положительному. Потенциал отрицательного электрода принять равным нулю. Потенциал положительного электрода относительно отрицательного равен установленному в п. 3.2. Сами электроды являются эквипотенциальными линиями: отрицательный с номером i = 0, а положительный − согласно проведенному опыту. Полученные результаты занести в таблицу 1.
Таблица 1 Результаты измерения потенциалов
Номер эквипотенциальной линии 
| … | |||||
Потенциал на i-той линии  , В
|
3.7.2 Определить разность потенциалов между ближними эквипотенциальными линиями для заданного участка:
(6)
и по линейке расстояние между этими линиями 
, где i, i+1 номера эквипотенциальных линий, , 
, соответствующие потенциалы. Результаты записать в таблицу 2.
3.7.3 Рассчитать напряженность электрического поля между эквипотенциальными линиями в заданной области по формуле
. (7)
3.8 Погрешность разности потенциалов равна сумме погрешностей измерения потенциала, т.е.:
, (8)
где 
= 
= 
.
Величина определяется через класс точности g вольтметра:
, (9)
где 
- предел измерения вольтметра, В; 
- класс точности вольтметра.
3.9 Погрешность измерения расстояния как разности координат равна сумме инструментальных погрешностей, т.е. 
, где 
погрешность линейки (половина цены наименьшего деления используемой линейки).
3.10 Рассчитать погрешность 
определения напряженности по формуле:
. (10)
3.11 Записать полученные результаты в таблицу 2.
Таблица 2 Данные для расчета напряженности электрического поля
| Номер опыта | Обозначения физических величин | |||||
|
|  , 
|  , В
| , м
|  , м
|  , 
|  ,
|
3.12 Результаты определения напряженности для каждого участка представить в виде:
, 
. (11)
3.13 Дополнить рисунок на песке и в отчете силовыми линиями (не менее 3) , проводя их от электрода к электроду перпендикулярно эквипотенциальным линиям. Около электродов показать знаки их зарядов. Построить на рисунке в отчете векторы напряженности электрического поля.
3.14 По проделанной работе и полученным результатам сделать выводы.
Контрольные вопросы
4.1 Как формулируется закон Кулона?
4.2 Как формулируются определения напряженности и потенциала электрического поля в данной точке?
4.3 Как связана работа по перемещению заряда в электрическом поле с знаком заряда и изменением его кинетической и потенциальной энергии?
4.4 Как выражается связь между напряженностью электрического поля и потенциалом?
4.5 Как наглядно изобразить электрическое поле? Как выглядит изображение поля системы двух одноименных и двух разноименных зарядов?
4.6 Что такое циркуляция вектора напряженности электрического поля?
4.7 Почему циркуляция вектора напряженности электростатического поля равна нулю?
4.8 Как формулируется теорема Гаусса (Остроградского-Гаусса)?
4.9 Что такое градиент потенциала?