Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- lab1:experiment_11 [2018/11/28 07:21]
root_s
+++ lab1:experiment_11 [2025/07/01 11:59] (текущий)
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 =====Эксперимент=====
 Наиболее просто проверять законы электростатической индукции, экспериментируя с проводниками. Если две тонкие одинаковые металлические пластины, прижатые друг к другу плоскостями, внести в однородное поле $E$ конденсатора
-{{ :lab1:pic04.png?400 |}}
+{{ :lab1:pic04.png?500 |}}
 так, чтобы вектор нормали к пластинам совпал с вектором $E$, на боковых плоскостях составной пластины возникнут такие индуцированные заряды, что электрическое поле внутри пластин будет равно нулю, поэтому поверхностная плотность зарядов $\sigma $ определяется соотношением:
+$$\sigma = \pm \frac E{4\pi} \ \  (СГС) \ \ или  \ \ \sigma = \pm \varepsilon _0 E  \ \ (СИ). \ \ \ \ \ (35)$$
-$\sigma = \pm \frac E{4\pi}$ (СГС) или $\sigma \pm \varepsilon _0 E$ (СИ). (35)
 Заметим, что суммарный заряд составной пластины равен нулю.
 Если теперь развести тонкие пластины на небольшое расстояние так, чтобы они не соприкасались, и затем вынести из поля $E$, на каждой пластине останется заряд
+$$Q = \sigma S,\ \ \ \ \ (36)$$
-$Q = \sigma S$,	(36)
 где $S$ --- площадь пластины. Величину этого заряда можно измерить, если прикоснуться вынесенными из поля пластинами к клеммам электростатического вольтметра и измерить напряжение $U$. Очевидно, что
+$$U=\frac Q{C_B+C_п}, \ \ \ \ \ (37)$$
-$U=\frac Q{C_B+C_п}$,	(37)
 где $C_B$ и $C_п$ --- ёмкость вольтметра и пластин соответственно. Ёмкость можно измерить, проведя дополнительно опыт с известной емкостью $C_k$, присоединенной к входу вольтметра. Измеряя
+$$U_1=\frac Q{C_B+C_п} \ \ и \ \ U_2=\frac Q{C_B+C_п+C_k}, \ \ \ \ \ (38)$$
-$U_1=\frac Q{C_B+C_п}$ и $U_2=\frac Q{C_B+C_п+C_k}$,	(38)
 можно найти $Q$ и $C_B+C_п$((
-Очевидно, что можно найти множество других способов нахождения емкости вольтметра и пластин. Например, соединить последовательно известную емкость с вольтметром и подать на эту цепь постоянное напряжение. Напряжение между ёмкостями поделится обратно пропорционально емкостям. Таким образом, неизвестная ёмкость будет выражаться как $C_X=\frac{U_{вход}-U_X}{U_X}$, где $C_X$ --- неизвестная емкость, $C$ --- известная емкость, $U_{вход}$ --- напряжение, подаваемое на
+Очевидно, что можно найти множество других способов нахождения емкости вольтметра и пластин. Например, соединить последовательно известную емкость с вольтметром и подать на эту цепь постоянное напряжение. Напряжение между ёмкостями поделится обратно пропорционально емкостям. Таким образом, неизвестная ёмкость будет выражаться как $C_X=C\frac{U_X}{U_{вход}-U_X}$, где $C_X$ --- неизвестная емкость, $C$ --- известная емкость, $U_{вход}$ --- напряжение, подаваемое на всю цепь, $U_X$ --- напряжение на неизвестной емкости (в нашем случае на вольтметре).
 ))
 Следует отметить, что предложенный в работе метод определения величины наведенного заряда может быть использован для измерения напряженности электростатического поля.
+==== Вольтметр ====
+В работе используется специальный статический вольтметр с высокоомным входом $R\sim 10^{10}$ Ом. Ёмкость такого вольтметра зависит от напряжения. По этой причине желательно заряжать конденсатор до одного и того же рабочего напряжения $5\leq U \leq 15$ В и считать, при этом, количество переносов заряда.
+Вольтметр запитывается от перезаряжаемого аккумулятора и для начала работы его необходимо включить
+{{ :lab1:преобразователь_импенданса_с_подписями_1.jpg?400 |}}
+а после работы, для предотвращения разряда --- выключить.
+Для измерения ёмкости системы --- пластины + вольтметр подключать конденсатор с известной ёмкостью надо к клеммам входа вольтметра:
+{{ :lab1:преобразователь_импенданса_с_подписями_2.jpg?400 |}}
 Далее [[Instructions_Recommendations_11|указания и рекомендации]]