Порядок выполнения работы. 1. Собрать электрическую схему согласно рис.13.7, где:

1. Собрать электрическую схему согласно рис.13.7, где:

1 - исследуемое питательное вещество и иглы;

2 - источник постоянного тока на U ₀= 4¸10 В;

3 - цифровой высокоомный вольтметр;

4-четырехполюсный ключ.

2. Установить на источнике постоянного тока напряжение U ₀ = 10 В.

3. В питательное вещество вставить иглы на глубину 1 см с расстоянием между ними d =1 см и ключом замкнуть на источник постоянного тока на 20¸30 секунд – в это время в диэлектрике будет происходить диэлектрическая поляризация.

4. Переключить ключ на милливольтметр и быстро записывать в таблицу его показания через 0, 10, 20,... и т.д. секунд до момента времени Т, когда напряженность внутреннего поля связанных зарядов Е _св не уменьшится в два раза по сравнению с показаниями цифрового вольтметра в начале измерений, т.е. пока не станет равным . Момент начала измерений считать нулевым моментом времени. (Время поляризации 20¸30 секунд нигде не учитывать – это время можно варьировать как угодно, но достаточно 20 секунд).

5. Рассчитать напряженность электрического поля связанных зарядов в диэлектрике по формуле: , (13.7)

где U – напряжение; d – расстояние между электродами, равное в нашем случае d =1 см =0,01 м.

6. По формуле (13.6) найти коэффициент диэлектрической поляризации k.

7. Зная значение напряженности внешнего поля Е ₀, вычисленное по показаниям вольтметра выпрямителя U ₀ и Е _max - напряженность электрического поля связанных зарядов внутри диэлектрика, вычисленное по показаниям цифрового вольтметра в момент времени t =0, вычислить по формуле (13.4) значение относительной диэлектрической проницаемости e.

8. Данные измерений и вычислений занести в таблицу.

9. Построить график зависимости изменения Е _св от времени: Е _св =Е _св (t).

10.На основании выражения (13.5) сделать вывод о виде закономерности, по которой происходит изменение напряженности электрического поля с указанием причины происходящих при этом в диэлектрике процессов.

Картофель	Морковь	Свекла
U 0 =	U 0 =	U 0 =
Е 0 =	Е 0 =	Е 0 =
t, c	U, В	Е св, В/м	t, c	U, В	Е св, В/м	t, c	U, В	Е св, В/м
k =	k =	k =
e =	e =	e =

График зависимости Е _св =Е _св (t)

Вывод:

Вычисления:

Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:

1. Какие вещества называются диэлектриками? Дайте их классификацию.

2. Что такое диполь, дипольный момент? Объясните его поведение в электрическом поле. Запишите и дайте определение вектора дипольного и вращающего момента.

3. Что такое диэлектрическая поляризация? Какие существуют виды поляризации? Что является мерой поляризации диэлектрика? Запишите формулу поляризованности диэлектрика. Дайте ей определение.

4. Нарисуйте рис.13.5 и объясните, как возникает результирующее поле в диэлектрике. Объясните, как меняется поле в диэлектрике по сравнению с внешним полем.

5. Запишите формулу и дайте определение относительной диэлектрической проницаемости? По аналогии, объясните, что показывают найденные Вами значения относительной диэлектрической проницаемости питательных веществ.

6. Сделайте вывод формулы коэффициента диэлектрической поляризации.

7. Объясните, почему при отключении внешнего электрического поля, поле связанных зарядов внутри диэлектрика уменьшается.

8. Объясните методику измерения коэффициента диэлектрической поляризации и относительной диэлектрической проницаемости.

Дата добавления: 2014-10-31