Значения параметров для проведения экспериментов
Эксперимент 1 | ||||||||
Номер рабочего места | 1, 3 | 2, 4 | 5, 7 | 6, 8 | ||||
q 1, мкКл | -1 | -2 | -3 | -4 | -5 | -4 | -3 | -2 |
d, м | ||||||||
Эксперимент 2 | ||||||||
Номер рабочего места | 1, 3 | 2, 4 | 5, 7 | 6, 8 | ||||
q 1, мкКл | -5 | -5 | -5 | -5 | -5 | -4 | -4 | -4 |
q 2, мкКл | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +4 | +3 | +2 |
Таблица 4.2.
Результаты измерений в эксперименте 1
q 1 = -1 мкКл, d = 2 м, k = 1,88∙104
q 2 = 0 мкКл | q 2 = +1 мкКл | q 2 = +2 мкКл | q 2 = +3 мкКл | q 2 = +4 мкКл | q 2 = +5 мкКл | ||||||||||||
Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 |
-6 | |||||||||||||||||
Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | ||||||||||||
-11,28∙104 | 11,28∙104 | 22,56∙104 | 30,08∙104 | 41,36∙104 | |||||||||||||
Q | Q | Q | Q | Q | Q | ||||||||||||
-1 | |||||||||||||||||
(e) = 9,68 ∙ 10-12 0 1 |
Расчёты Эксперимента №1
Значения «потока вектора напряжённости электростатического поля плоской модели» вычисляется по формуле: Ф2 = Ф2+ - Ф2-
|
|
(Ф2 )1= 0 – 6 = -6; (Ф2 )2= 2 – 2 = 0; (Ф2 )3= 6 – 0= 6; (Ф2 )4= 12 – 0 = 12;
(Ф2 )5= 16 – 0 = 16; (Ф2 )6= 22 – 0 = 22
Значения «потока вектора напряжённости электростатического поля трёхмерной модели» вычисляется по формуле: Ф3 = k ∙ Ф2 где k = 1,88∙104
(Ф3)1 = 1,88∙104 ∙ -6 = -11,28∙104; (Ф3)2 = 1,88∙104 ∙ 0 = 0; (Ф3)3 = 1,88∙104 ∙ 6 = 11,28∙104
(Ф3)4 = 1,88∙104 ∙ 12 = 22,56∙104; (Ф3)5 = 1,88∙104 ∙ 16 = 30,08∙104; (Ф3)6 = 1,88∙104 ∙ 6 = 41,36∙104
Сумму зарядов рассчитывают по формуле: Q = q1 + q2
Q1 = -1 + 0 = -1; Q2 = -1 + 1 = 0; Q3 = -1 + 2 = 1; Q4 = -1 + 3 = 2; Q5 = -1 + 4 = 3; Q6 = -1 + 5 = 4
Угловой коэффициент рассчитывается по формуле: = = 1,03∙1011
Расчёт электрической постоянной: = = 0,09677∙10-10 = 9,68∙10-12
Расчёты Эксперимента №2
Значения «потока вектора напряжённости электростатического поля плоской модели» вычисляется по формуле: Ф2 = Ф2+ - Ф2-
(Ф2 )1= 0 – 22 = -22; (Ф2 )2= 0 – 22 = -22; (Ф2 )3= 0 – 22= -22; (Ф2 )4= 0 – 22 = -22;
(Ф2 )5= 0 – 22 = -22; (Ф2 )6= 0 – 24 = -24
Значения «потока вектора напряжённости электростатического поля трёхмерной модели» вычисляется по формуле: Ф3 = k ∙ Ф2 где k = 1,88∙104
(Ф3)1 = 1,88∙104 ∙ -22 = - 41,36∙104; (Ф3)2 = 1,88∙104 ∙ -22 = - 41,36∙104;
(Ф3)3 = 1,88∙104 ∙ -22 = - 41,36∙104 ; (Ф3)4 = 1,88∙104 ∙ -22 = - 41,36∙104;
(Ф3)5 = 1,88∙104 ∙ -22 = - 41,36∙104 ; (Ф3)6 = 1,88∙104 ∙ -24 = 45,12∙104
Сумму зарядов рассчитывают по формуле: Q = q1 + q2 Q = -5 + 1 = -4 мкКл
Средний поток вектора напряжённости расчитывают по формуле:
= = -41,36∙104
Расчёт электрической постоянной: = = 0,0955∙10-10 = 9,55∙10-12
Таблица 4.3.
Результаты измерений в эксперименте 2
q 1 = -5 мкКл, q 2 = +1 мкКл, k = 1,88∙104
|
|
d = 2 м | d = 2,5 м | d = 3 м | d = 3,5 м | d = 4 м | d = 4,5 м | d = 5 м | ||||||||||||||
Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 | Ф2+ | Ф2- | Ф2 |
-22 | -22 | -22 | -22 | -22 | -22 | -24 | ||||||||||||||
Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | Ф3 | ||||||||||||||
-41,36∙104 | -41,36∙104 | -41,36∙104 | -41,36∙104 | -41,36∙104 | -41,36∙104 | -41,36∙104 | ||||||||||||||
(e) = 9,55 ∙ 10-12 0 2 |
Выводы
Вычисленные экспериментальные значения электрической постоянной совпали с теоретическим значением:
Значения из первого эксперимента: ε1 = 9,68 ∙ 10-12
Значения из второго эксперимента: ε2 = 9,55 ∙ 10-12
Теоретическое значение электрической постоянной: ε0 = 8,850 ∙ 10-12