Главная страница
Навигация по странице:

  • ОТЧЕТ по лабораторной работе № 5 «Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования»

  • ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования Цель работы

  • Приборы и принадлежности

  • Исследуемые закономерности

  • Связанные (поляризационные) заряды

  • Лр5. 0503_БелымАВ_ЛР5. Отчет по лабораторной работе 5 Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования


    Скачать 220.09 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторной работе 5 Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования
    Дата03.05.2021
    Размер220.09 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла0503_БелымАВ_ЛР5.docx
    ТипОтчет
    #201276

    С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: протоколы.docx.
    Показать все связанные файлы
    Подборка по базе: ПРЕДДИПЛОМНАЯ ПРАКТИКА- отчет, дневник2.docx, точно готовый отчет.docx, физика отчет ЭМ3.docx, Методические рекомендации для выполнения отчета по учебной и про, Задачи к практической работе.pdf, Задачи к практической работе.pdf, Сравнительный анализ правил по охране труда при работе на высоте, План отчёта.doc, 8 семестр отчет по производственной практики Менеджмент.docx, Отчет по лабораторной работе №4.docx.docx

    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

    им. В.И. Ульянова (Ленина)»

    кафедра физики

    ОТЧЕТ

    по лабораторной работе № 5

    «Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования»

    Выполнила: Белым А.В.

    Группа № 0503

    Преподаватель: Кузьмина Н.Н.

    Санкт-Петербург,

    2021

    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

    Исследование электростатического поля двухпроводной линии методом моделирования

    Цель работы: Ознакомление с методикой моделирования электростатического поля в токопроводящей среде, исследование электростатического поля, созданного системой проводящих тел.

    Приборы и принадлежности:
    Лабораторный макет установки для моделирования электростатического поля.

    В работе используется:
    1 - планшет, покрытый проводящей бумагой
    2 - металлические электроды
    3 - две подвижные линейки
    4 - координаты щупа
    Помещая щуп в различные точки планшета, и, измеряя потенциал данной точки, можно построить картину исследуемого поля.

    Исследуемые закономерности

    Модель электростатического поля.


    В проводящей среде под действием приложенной к электродам постоянной разности потенциалов происходит направленное движение заряженных частиц, в результате которого в среде, окружающей электроды, устанавливается стационарное распределение потенциала, подобное распределению потенциала в диэлектрической среде вокруг заряженных проводящих тел, если форма и взаимное расположение последних аналогичны соответствующим параметрам электродов проводящей модели.


    Сопоставление свойств электростатического поля и поля электрического тока в проводящей среде показывает, что если в электростатическом поле на помещенный в поле заряд действует сила: ,

    где где n – единичный вектор в направлении максимального изменения потенциала, то в проводящей среде вектор плотности тока подчиняется вполне симметричному соотношению: , где  - электропроводность среды.


    Оба поля потенциальны (не образуют вихрей в пространстве, окружающем электроды), а также как и линии напряженности электростатического поля, так и линии тока перпендикулярны линиям или поверхностям равного потенциала.

    Поле длинной двухпроводной линии.
    На планшете моделируются плоские поля (такие поля, картина которых остается неизменной при параллельном переносе плоскости, в которой производится исследование поля). Это электростатические поля объектов, бесконечно протяженных в направлении, перпендикулярном секущей плоскости.
    Если абсолютная величина линейной плотности заряда на цилиндрах  (Кл/м), то напряженность электростатического поля в произвольной точке секущей плоскости будет определяться векторной суммой напряженностей полей, создаваемых каждым цилиндром (принцип суперпозиции). Для каждого из цилиндров абсолютная величина напряженности поля , а величину и направление результирующего вектора напряженности поля определяют по отношению к системе координат x0y
    Результирующая напряженность электрического поля: , где r1 и r2 – расстояния до осей цилиндров.


    Связь между потенциалом и напряженностью электростатического поля.
    Для потенциальных полей справедливо дифференциальное соотношение между энергетической и силовой характеристиками поля.

    Для электростатического поля это соотношение имеет вид

    проекция вектора напряженности на выбранное направление l может быть найдена как:
    Проекции вектора напряженности на оси декартовой системы координат:

    Линии (или поверхности для объемной картины) равного потенциала и линии напряженности электростатического поля взаимно перпендикулярны. На эквипотенциальных поверхностях   const и проекция напряженности поля на направление вдоль эквипотенциальной поверхности

    Линии напряженности электростатического поля перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.


    Результирующий вектор напряженности поля располагается в направлении максимального изменения потенциала.
    , где n – единичный вектор соответствующего направления.
    Для определения приближенных значений проекций напряженности в некоторой точке по измеренным значениям потенциала вблизи этой точки:
    , где в числителе указана разность потенциалов, измеренных в точках с соответствующими координатами, а в знаменателе разность координат этих точек.


    80) Поведение вектора индукции на границе раздела двух диэлектриков.



    При переходе через границу раздела двух диэлектриков с разными диэлектрическими проницаемостями, нормальная составляющая вектора индукции не изменяется.

    В формулах это выглядит следующим образом. Применим закон преломления вектора напряжённости на границе раздела:



    Также нам известно определение вектора напряжённости:



    Подставим в формулу:



    Определим отношение тангенциальных составляющих вектора индукции, зная, что для векторов напряжённости они равны друг другу:



    В итоге, нормальная составляющая вектора индукции на границе раздела не меняется, а тангенциальная составляющая – увеличивается (если ε2 > ε1) или уменьшается (если ε1 > ε2).

    110) Какие заряды называют свободными, а какие – связанными.

    Свободными называют заряды, которые могут под воздействием электрического поля перемещаться за значительные расстояния.

    Свободными являются электроны в проводниках, ионы в газах, заряды на поверхности диэлектрика, которые попали на него снаружи, нарушающие нейтральность этих веществ.

    Свободные электроны и ионы под действием электрического пол перемещаются от одного электрода к другому, образую ток проводимости.

    Связанные (поляризационные) заряды – заряды, входящие в состав в-ва и удерживаемые в определенных положениях внутримолекулярными силами. Их невозможно отделить друг от друга.


    написать администратору сайта