Национальный Технический Университет Украины “Киевский Политехнический Институт”
Лабораторная работа №1-5
Изучение электростатического поля
Исполнитель:
Студент Радиотехнического факультета группы РТ-01
Киев 2001
Цель работы – ознакомить студентов с одним из способов изучения характеристик электрических полей, которые базуються на математическом моделировании, на пример поле с осью семетрии.
Приборы и принадлежности: планшет с электродами, микроамперметр типа М 906, источник питания УИП-2, зонд (электрод).
1. С помощью описания ознакомиться с установкой.
2. Подготовить установку к работе. Для этого перевести ручку потенциометра, которая регулирует напряжение на выходе «3…9 В» УИПа, в крайнею левую позицию и подсоединить с помощью проводников установку к гнезду «3…9 В» следя за полярностью.
3. Включить тумблер «Сеть» УИПа.
4. Дотронуться зондом внутреннего электрода и поворачивая ручку потенциометра регулятора УИПа «3…9 В» достичь, что бы стрелка микроамперметра отклонилась на всю шкалу прибора. Обозначить максимальный ток, который протекает через прибор, I0. Очевидно, U0=I0RД.
5. Выбрать на электропроводящей бумаге луч (радиус). Вставить зонд последовательно в точки этого радиуса на расстоянии 1,2,3,…,8 см и записать соответствующие показания микроамперметра I1(r) во второй столбик таблицы 5.1. При измерении тока зонд нужно ставить не на сам луч, а рядом с ним на электропроводящей бумаге. Зонд должен быть придавленный к бумаге, что бы обеспечить хороший контакт, про это можно сделать вывод с достижением током максимального значения.
6. Повторите измерения описанные в пункте 5 на 2, 3, 4-ому лучах. Оптимальные значения I2(r), I3(r), I4(r) занесите результаты в таблицу 5.1.
7. Выключить УИП. Зонд вставить в гнездо на установке. Ручку регулятора напряжения на выходе «3…9 В» повернуть в крайнею левую позицию.
8. Измерить с помощью линейки радиус внутреннего rвн и внешнего rз электродов и свести данные к протоколу. Туда же занести значения RД, указанное на установке.
Обработка результатов
1. Вычислить значения U0(U0=I0RД)
2. Вычислить:
· 
Для каждого значения r (1, 2, 3, …,8 см) среднее значение тока I(r) по формуле 
· Экспериментальное значение разницы потенциалов Uекс(r)=<I(r)>RД
· Теоретическое значение разницы потенциалов Uтеор(r) по формуле 
.
Значения занести в таблицу 5.1..
3. Рассчитать по формуле 
экспериментальное значение Еекс для r= 1,5; 2,5; 3,5;…;7,5. Занести результаты в таблицу 5.2.
4. По формуле 
найти теоретическое значение Еєкс для этих самых значений r, такие же и в пункте 3, а так же ввести их в таблицу.
5. Пользуясь данными таблиц 5.1. и 5.2. построить график зависимости Етеор и Uтеор от r и нанести на эти графики результаты эксперимента, выделяя точки колечками.
6. Оценить среднее относительное отклонение 
экспериментальных данных от теоретических кривых( в процентах относительно максимального значения U и E).
Таблица 5.1.
Радиус r, см | Ток Ii(r), мкА, по лучам | Сред-ний Ток <Ii(r)> A | U(r), В | ||||
1-й | 2-й | 3-й | 4-й | Экспере- ментальные значения U(r)= Ii(r)>>RД | Теорети- ческое значение | ||
Таблица 5.2.
Радиус r, см | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 |
Еэкс, В/м | |||||||
Етеор, В/м |
