Исследование электрического поля плоского конденсатора

Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

[pic 1]

 «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Отчет

По лабораторной работе №1

Исследование электрического поля плоского конденсатора

Выполнил: студент гр.:                                                    .  

        (шифр группы)                   (подпись)                (Ф.И.О.)

Проверил:                                                                       

        (должность)                (подпись)        (Ф.И.О.)

1. Цель работы

Измерение напряженности электрического поля плоского конденсатора в зависимости от напряжения и расстояния между пластинами, определение электроемкости плоского конденсатора.

2. Краткое теоретическое содержание

Явления, изучаемые в работе. Электрический ток.

Определение основных физических понятий, объектов, величин процессов.

Электрическое поле — это физическое поле, которое окружает каждый электрический заряд и оказывает силовое действие на другие заряды, притягивая их к заряду-источнику или отталкивая от него.

Однородное электрическое поле - электрическое поле, в котором напряженность одинакова по модулю и направлению в любой точке пространства.

Напряженность электрического тока – силовая характеристика электрического поля.

Конденсатор – система, состоящая из двух изолированных друг от друга проводников (пластин/обкладок). Пространство между пластинами может быть заполнено диэлектриком.

3. Схема установки

[pic 2]

1- источник питания

2-измеритель напряжения

3-измеритель электрического поля

4-раздвижные пластины плоского конденсатора

5-профильная скамья

6-мультиметр

4. Основные расчетные формулы

1) Напряженность электрического поля E=[В/м]

[pic 3]

U- напряжение, подводимое на пластины конденсатора [U]=В

d- расстояние между пластинами [d]=м

2) Электроемкость плоского конденсатора C=[Ф]

[pic 4]

U- напряжение, подводимое на пластины конденсатора [U]=В

- электрическая постоянная (8,85*10-12 )[pic 5]

- относительная диэлектрическая проницаемость среды между пластинами конденсатора (для воздуха ε  ≈ 1)[pic 6]

d- расстояние между пластинами [d]=м

3)  Выражение для емкости, которую можно рассчитать по измеренной напряженности C=[Ф]

[pic 7]

S – площадь одной из пластин конденсатора S=[м2]

4) пондеромоторное давление p=[Па]

[pic 8]

5) Сила притяжения F=[Н]

[pic 9]

6) Энергия поля конденсатора W=[Дж]

[pic 10]

5. Формулы погрешностей косвенных измерений

Относительная погрешность измерений экспериментального значения электроемкости

=[pic 11][pic 12]

[pic 13]

6. Таблицы

Таблица 1

Результаты измерений (1)