Описание экспериментальной установки

В качестве проводящей среды для модели используют проводящую бумагу. Моделируют такие плоские поля, потенциал и напряженность которых зависят лишь от двух координат.

Электрическая схема установки приведена на рисунке 1.1 а). На рисунке 1.1 б) представлена область измерений из проводящей бумаги с двумя элек­тродами.

 

Рисунок 1.1 а)

 

Рисунок 1.1 б)

 

На электроды, закрепленные на проводящей бумаге, подается постоянное стабилизированное напряжение от источника ГН2 универсального стенда 17Л-03. Тогда на поверхности бумаги возникает электрическое стационарное поле. Переменным резистором , включенным по схеме потенциометра, устанавливается напряжение . Это напряжение измеряется измерительным блоком АВ1 стенда 17Л-03 и подается на один конец входа операционного усилителя (ОУ). К другому концу подсоединен зонд (рисунок 1.1 а). Если зонд перемещать по проводящей бумаге, то в точках, где разность потен­циалов будет равной нулю (луч осциллографа не отклоняется в эксперимен­тальной установке), потенциалы будут равны, т.к. один из электродов и ре­зистор имеют общую точку (рисунок 1.1 а).

В результате измерений получают карту эквипотенциальных линий с заданным шагом (рисунок 1.1 б). Используя связь между напряженностью по- ля и потенциалом , где – кратчайшее расстояние между эквипотенциальными линиями (поверхностями), можно вычислить напряженность электростатического поля и построить линии напряженности электрического поля (силовые линии), которые ортогональны линиям равного потенциала [1].