3 .2. Методика измерений

При изучении электрических полей проще изучать распределение потенциала, а не напряженности поля.

В основу положен метод зондов. Сущность этого метода состоит во введении в исследуемую точку поля, создаваемого заряженными проводниками (электродами), специального электрода – зонда, соединенного с прибором, измеряющим приобретенный зондом потенциал относительно какой-либо точки поля, выбранной за начало отсчета потенциала. На практике прямое изучение электростатического поля заменяют изучением его наиболее удобной модели, представляющей собой электрическое поле постоянного во времени (стационарного) тока в проводящей среде между электродами, форма и расположение которых такие же, как и в изучаемом электростатическом поле.

3.3. Подготовка установки к работе

1. Заполнить дно кюветы водой.

2. Собрать электрическую схему установки согласно рис. 2.1.

3. Подключить к сети источник питания ИП и электронный осциллограф ЭО.

4. Подготовить электронный осциллограф к работе. Для этого нужно выбрать подходящее усиление по оси “Y”, а так же определить цену деления шкалы осциллографа по оси “Y”, которое оставить постоянным на протяжении всех измерений. Для этого необходимо поместить второй зонд на электрод Э₂ и меняя усиление по оси “Y” добиться максимального размаха. После чего разделить показания вольтметра на число делений осциллографа.

5. Подготовить лист миллиметровки, отметить на нем положение электродов и координатных осей.

3.4. Изучение электрического поля между двумя коаксиальными цилиндрами

3.4.1. Поместить цилиндр малого радиуса (Э₁) в центр координатной сетки. Второй цилиндр установить соосно с первым.

3.4.2. Подать напряжение на электроды.

3.4.3. Поместить зонд в точку 1, находящуюся на координатной оси кюветы на расстоянии одного деления от малого электрода (рис. 2.2). Записать показания электронного осциллографа и расстояние в табл. 2.1. Отметить на рисунке точку с найденным значением потенциала .

3.4.4. С помощью зонда найти положение еще 8–10 точек с тем же значением потенциала. Отметить их положение на рисунке.

3.4.5. Повторить измерения для значений 4¸5 делений координатной оси ванны, занося соответствующие данные в табл. 2.1.

3.4.6. Соединить линией на рисунке точки с одинаковым значением потенциала (построить эквипотенциальные линии).

3.4.7. Провести на рисунке линии напряженности ортогонально эквипотенциальным линиям, при этом расстояние между ними должны быть таким, чтобы соседние фигуры образованные эквипотенциальными линиями и линиями напряженности были одинаковы по площади.

7. 3.4.8. В координатных осях j, по данным табл. 2.1 построить зависимость . Сделать вывод о характере электрического поля между соосными цилиндрами.

Таблица 2.1

Результаты экспериментального изучения поля

двух коаксиальных цилиндров

№ п/п	, м	, м	, В
1
2
3
4
5