لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:8
آزمایش (3) : بررسی خطوط هم پتانسیل و رسم خطوط میدان الکتریکی
هدف آزمایش : ترسیم خطوط هم پتانسیل و خطوط میدان الکتریکی مربوط به بارهای الکتریکی
وسایل آزمایش : 3 عدد الکترود، الکترود با دسته ی عایق، ولتمتر، منبع تغذیه، تعدادی سیم رابط، ظرف شیشه ای، کاغذ میلی متری
تئوری آزمایش :
1 ) میدان الکتریکی E : برای تعریف عملی میدان الکتریکی، بار آزمون کوچک را (که برای سهولت مثبت فرض می شود) در نقطه ای از فضا که مورد آزمایش است قرار می دهیم و نیروی الکتریکی F را (در صورت وجود) که بر این ذره وارد می شود، اندازه گیری می کنیم. میدان الکتریکی E در این نقطه به صورت زیر تعریف می شود :
در اینجا E یک بردار است زیرا F بردار و کمیت نرده ای است. جهت E همان جهت F است. یعنی همان جهتی که بار مثبت ساکن واقع در نقطه ی موردنظر، در آن جهت میل به حرکت خواهد داشت.
هنگام استفاده از معادله ی بالا باید از بار آزمونی که تا حدامکان کوچک است استفاده کنیم. یک بار آزمون بزرگ ممکن است بارهای اصلی ایجاد کننده ی میدان را آشفته سازد و در نتیجه برای دقت بیشتر باید معادله ی زیر را به جای معادله بالا به کار برد :
فرض کرده که بار آزمون به فاصله ی r از بار نقطه ای q قرار داشته باشد. بزرگی نیروی وارد بر از قانون کولن به دست می آید، یعنی :
میدان الکتریکی در محل بار آزمون، از معادله ی :
به دست می آید.
راستای E بر خط شعاعی ممتد از q منطبق است و جهت آن اگر q مثبت باشد، به طرف خارج و اگر q منفی باشد، به طرف داخل است.
خطوط نیرو، هنوز هم راه مناسبی برای تجسم نقشهای میدان الکتریکی اند. این خطوط تصویر روشنی از چگونگی تغییرات E را در ناحیه ی معینی از فضا به دست می دهند. میدان الکتریکی E در هر مسیری که میدان طی شود، به طور کاملاً پیوسته تغییر می کند. مماس بر هر خط نیرو در هر نقطه راستای E در آن نقطه را به دست می دهد.
مقاله بررسی خطوط هم پتانسیل و رسم خطوط میدان الکتریکی