Лабораторная №1 по физике "Изучение характеристик электромагнитного поля".

Изучение характеристик электромагнитного поля.

Цель работы
Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля.

Краткие теоретические сведения
Поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Электростатическое поле в каждой точке пространства характеризуется двумя величинами: напряженностью и потенциалом. Силовая характеристика поля – напряженность – векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный точечный заряд, помещенный в данную точку поля:
 (1)
Из определения следует, что сила, действующая со стороны электрического поля на точечный заряд, равна:
 (2)
Энергетическая характеристика электрического поля – потенциал – скалярная величина, численно равная потенциальной энергии единичного точечного положительного заряда, помещенного в данную точку поля:
 (3)
Физический же смысл имеет величина- разность потенциалов. Разность потенциалов связана с работой сил электрического поля по перемещению точечного заряда следующим образом:
 (4)
Работа по перемещению заряда в электрическом поле не зависит от траектории перемещения, а определяется лишь начальным и конечным положением заряда.
В соответствии с (4) эта работа определяется разностью потенциалов начальной и конечной точек. Найдем взаимосвязь между характеристиками электростатического поля – напряженностью и потенциалом. Для этого рассчитаем работу при малом перемещении точечного заряда q в электрическом поле. По определению, элементарная механическая работа
 (5)
В соответствии с (4) эта же работа равна
 (6)
Сопоставляя формулы (5) и (6) и учитывая формулу для силы (2) получим
 (7)
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение электростатического поля и его характеристик.
2. Оцените величину силы, действующей на электрон, помещенный в некоторую точку исследуемого поля.
3. Рассчитайте работу по перемещению электрона между двумя точками в исследуемом поле (точки выбираются произвольно).
4. Могут ли пересекаться линии вектора напряженности электрического поля?
5. Могут ли пересекаться эквипотенциальные линии? Почему?
6. Какое ускорение приобретает электрон, двигаясь по эквипотенциальной линии?

Зачет, работа сдавалась за 05 вариант