ЭКСПЕРИМЕНТ 2. Исследование поля диполя

Зацепив мышью, перемещайте движок регулятора величины второго заряда диполя (q₃) и зафиксируйте значение заряда, указанное в таблице 2 для вашей бригады, изменив знак на противоположный. Переместите заряд q₃ так, чтобы электрический момент диполя был вертикальным, а плечо диполя (L=r₁₃) было равно 10 см.

Перемещайте мышью заряд q₂ по линии, перпендикулярной оси диполя (горизонтально), удерживая левую кнопку мыши. На расстояниях r от оси диполя, указанных в таблице 1, измерьте и занесите значения Е₁=(F₁₂ /q₂) (L/r₁₂) в табл.3, аналогичную табл.1 (кроме второй строки, в которой здесь надо записать (1/r³)(м^-3)). Повторите измерения для трех других значений зарядов q₁ (и q₃) из табл.2, записывая в табл.3 значения Е₂, Е₃ и Е₄.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Вычислите и запишите в таблицы 1 и 3 значения для второй строки.

Постройте на одном листе графики зависимости напряженности ЭП (Е) точечного заряда от квадрата обратного расстояния (1/r²).

Постройте на втором листе графики зависимости напряженности ЭП (Е) на оси диполя от куба обратного расстояния (1/r³).

По тангенсу угла наклона графиков на каждом из двух листов определите постоянную, используя формулы для первого чертежа и для второго (для больших расстояний r).

Вычислите среднее значение электрической постоянной.

Запишите ответы и проанализируйте ответ и график.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Что такое электрическое поле (ЭП)?

2. Назовите источники ЭП.

3. Перечислите и разъясните основные свойства заряда.

4. Какая сила действует между зарядами?

5. Дайте определение линии напряженности ЭП. Зачем их рисуют?

6. Запишите закон Кулона.

7. Запишите формулу для напряженности поля точечного заряда.

8. Сформулируйте принцип суперпозиции для ЭП.

9. Дайте определение потока ЭП.

10. Сформулируйте и запишите закон Гаусса для ЭП.

11. Что такое электрический диполь?

12. Запишите и разъясните формулу дипольного (электрического) момента.

13. Сформулируйте и запишите формулу для ЭП на оси диполя.

14. Что такое магнитный момент витка с током?

15. Какую форму имеет линия поля, проходящая через центр диполя?

16. Что такое потенциал ЭП и для чего он используется?

17. Что такое градиент?