Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Расчет напряженности и плотности тока



 

В работе необходимо рассчитать значение вектора напряженности поля
в трех точках каждого исследуемого поля. Точки указывает пре­подаватель. Например, точка 0 на рис. 1.8. Для расчета напряжен­ности в точке следует использовать формулу (1.4), связывающую напряженность с изменением потенциала. В нашей работе можем расс­читать напряженность, зная разность потенциалов между эквипотен­циальными линиями.

По формуле (1.4)

Отсюда

 

где dφ – изменение потенциала на участке проводящей бумаги dn (рис. 1.9).

Проинтегрируем левую часть по расстоянию между эквипотенци­альными линиями от 0 до n, а правую часть по изменению потенциала от φ1 до φ2:

 

Если вместо напряженности в точке 0 взять среднюю напряжен­ность на участке ∆n, то левая часть легко проинтегрируется

 

 

Есрn = φ1 – φ2.

 

Но φ1 – φ2 = U – падение напряжения на участке ∆n проводящей бумаги.

Окончательно

(1.8)

 

где ∆U – падение напряжения на участке проводящей бумаги ∆n; ∆n – расстояние между соседними эквипотенциальными линиями вдоль нормали, проходящей через точку, в которой необходимо определить напряженность (см. рис. 1.8); ∆n – измеряется линейкой.

Как видим, для определения величины напряженности необходимо предварительно рассчитать разность потенциалов между соседними эквипотенциальными линиями ∆U .

Для этого вспомним, что при переходе от одной эквипотенци­альной линии к другой мы поместили щуп так, чтобы стрелка микро­амперметра переместилась на χ делений. При цене деления микроам­перметра i0 через него будет протекать ток

I = i0χ.

 

При сопротивлении микроамперметра Rг, которое дано на стен­де, падение напряжения на приборе будет

Uг = IRг.

 

Но падение напряжения на микроамперметре численно равно падению напряжения между соседними эквипотенциальными линиями ∆U, в самом деле φn = φM (ток через гальванометр не идет).

Затем щуп переместился в точку K. Между точкой K и М возни­кает разность потенциалов φM – φK = IRг.

Заменяя φM на φN, так как они равны, получаем

 

U = φN – φK = IRг.

 

Значение Rг дано на стенде. После расчета напряженности в трех точках нужно нарисовать вектора напряженности в относитель­ном масштабе.

Знак приложенного напряжения выберете произвольно.



Значение вектора плотности тока в указанных точках определя­ется по формуле (1.7).

Удельная электропроводность бумаги рассчитывается через ее удельное сопротивление, указанное на установке по формуле

 

σ = 1 / ρ.

 

Результаты измерений и расчетов следует представить в виде табл. 1.1.

Таблица 1.1

Форма электрода № точки U, В n, м E, В/м j, А/м2
Точечные и т. д.          

Вопросы к зачету

 

1. Дайте определение электрического поля.

2. Определите вектор напряженности электрического поля и единицу ее измерения.

3. Определите потенциал электрического поля и единицу его измерения.

4. Каким образом графически изображаются напряженность и по­тенциал электрического поля?

5. Докажите, что линии напряженности перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям.

6. Дайте определение градиента потенциала.

7. Сформулируйте, объясните и выведите связь между Е и φ.

8. Дайте определения электрического тока, силы тока, вектора плотности тока и единицы измерения этих величин.

9. Сформулируйте, объясните и получите выражение закона Ома для плотности тока.

10. Дайте определение удельного сопротивления и единицы его измерения.

11. Что называется удельной электропроводностью? В каких единицах она измеряется?

12. Нарисуйте принципиальную схему установки. Какая это схе­ма? Каков принцип ее действия?

13. Как по известным эквипотенциальным линиям построить токо­вые
линии?

14. Какое значение напряженности поля используется в расче­тах?

15. Как рассчитать разность потенциалов между соседними эквипотенциальными линиями?

16. Получите формулу для расчета погрешности Е для j.

17. Каков характер поля с точечными электродами?



18. Каков характер поля с плоскими электродами?

Работа № 2

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!