Коэффициент k для прямой EF должен быть равен единице. Так как потенциал левого цилиндра принят положительным (U1=U), то при перемещении от левого цилиндра к правому ΔU < 0.
где d = c – 2x0 – расстояние между двумя заряженными осями.
Центры окружностей вычисляются по формуле:
если начало координат взять в точке расположения положительной заряженной оси + τ
(см. рис. 1).
Подставляя значения k1,k2..kn в формулах (7) и (8), можно построить эквипотенциальные линии в поле двух проводящих цилиндров. Силовые линии (или линии напряженности поля) проводятся так, чтобы удовлетворялись два основных условия:
- линии напряженности поля и линии равного потенциала должны пересекаться под прямыми углами;
- ячейки, образующиеся при пересечении линий напряженности поля и эквипотенциальных линий, должны быть подобны (рис. 2), т.е.
Этим условиям будут удовлетворять силовые линии, представляющие собой окружности, центры которых имеют координаты
Где θ1 = 0о, θ2 = 30о, θ3 = 60о, … θ12 = 330о (при этом количество силовых линий будет 12).
Радиус каждой из окружностей равен расстоянию от центра окружности до заряженной оси +τ.
Исследование поля между телами произвольной формы
В этом случае моделируется поле, для которого неизвестно аналитическое решение. По полученным на модели данным строится картина поля и вычисляется емкость между заряженными телами. Если плоская картина поля, подобная изображенной на рис. 2, разделена на m трубок равного потока и на i зон между линиями равного потенциала, то емкость между двумя заряженными телами определиться по формуле [1], [2].
где Δα, Δn – размеры ячеек, образованных силовыми линиями и линиями равного потенциала (см. рис. 2)
l – длина проводников в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка (проводники должны имеет одинаковую длину).
Так как размеры ячеек разные, то при вычислении емкости по формуле (11)
подставляется отношение одинаковое для всех ячеек рассматриваемого поля
2.ПРОГРАММА РАБОТЫ
3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Электростатическое поле между двумя заряженными телами моделируется электрическое поле на проводящей бумаге между электродами той же формы (рис.3).
Чтобы граничные условия на поверхности раздела двух проводящих сред электрод-бумага совпадали с граничными условиями в электростатическом поле на границ проводник-диэлектрик, удельная проводимость электрода должна быть значительно больше, чем проводимость бумаги. (В работе это условие выполняется). Два электрода через регулируемое ограничивающее сопротивление подсоединяются к источнику постоянного напряжения. Линии равного электрического потенциала намечаются на бумаге с помощью металлического щупа, подсоединенного к гальванометру V. Второй конец гальванометра соединяется либо с одним из электродов, либо с какой-нибудь точкой на бумаге, потенциал которой фиксирован. Линии равного электрического потенциала следует проводить так, чтобы разность потенциалов между двумя соседними линиями везде была одинаковой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.