Номер моего рабочего места №1

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₊ - Ф_2-

(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₊ - Ф_2-

(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: ε_{1 =} 9,68 ∙ 10^-12

Значения из второго эксперимента: ε_{2 =} 9,55 ∙ 10^-12

Теоретическое значение электрической постоянной: ε_{0 =} 8,850 ∙ 10^-12