Politechnika Lubelska

Laboratorium Teorii Pola

Ćw. nr 7

Nazwisko i imię:

XXXX

XXXX

XXXX

Semestr:

IV

Grupa:

ED X.X

Rok akademicki:

XXXX/XXXX

Temat ćwiczenia:

Modelowanie pól płaskich na papierze elektroprzewodzącym.

Data wykonania:

XX.XX.XXXXr

Ocena:

  1. Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z kształtem pól i ich właściwościami dla różnych kształtów przewodnika

  1. Układ pomiarowy:

0x01 graphic

Modelowanie pól płaskich na papierze elektroprzewodzącym.

Dane:

R=1190 Ω;

h=0,132 mm

Uzyskane wykresy linii ekwipotencjalnych są narysowane na załączonych kartkach papieru kancelaryjnego. Pomiary wykonano dla napięcia U=10V

0x01 graphic
; 0x01 graphic

SK- pole powierzchni walca o promieniu rK i wysokości h.

h=0,132 mm

I=24,2 mA

 rk[m]

J[A/m2]

0,016

1824,575

0,021

1390,153

0,029

1006,662

0,04

729,8301

0,051

572,4158

0,065

449,1262

0,086

339,4559

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Wykres zależności gęstości prądu od środka symetrii układu

0x01 graphic

Układ przewodnika o zmiennym przekroju I=2,15mA;

0x01 graphic

l1=0,02m s1=l1⋅h=0,02⋅0,132⋅10-3=2.64⋅10-6m2

l2=0,018m s2=l2⋅h=0,018⋅0,132⋅10-3=2.376⋅10-6m2

l3=0,015m s3=l3⋅h=0,015⋅0,132⋅10-3=1,98⋅10-6m2

Rezystancja przejścia wyznaczona doświadczalnie:

0x01 graphic

Rezystancja przejścia obliczona analitycznie:

0x01 graphic

  1. Wnioski:

Metoda modelowania pól płaskich na papierze elektroprzewodzącym jest bardzo łatwą i prostą metodą do wyznaczania linii sił pola i linii ekwipotencjalnych . Z wyliczeń wynikających z powyższej metody postępowania dowieść można iż metoda jest bardzo dokładna. W metodzie zadania odwrotnego linie ekwipotencjalne są prostopadłe w porównaniu do metody normalnej, a jednocześnie są równoległe do wektorów natężenia pola elektrycznego w tym przypadku. Natomiast wektory natężenia pola elektrycznego w metodzie odwrotnej są prostopadłe do wektorów wyznaczanych w metodzie normalnej a ich kierunki pokrywają się ze stycznymi linii ekwipotencjalnych z metody normalnej. Z pomiarów wynika że im większa odległość od środka symetrii układy tym potencjał, natężenie pola oraz gęstość prądu maleje. Natomiast z pomiarów układu przewodnika o zmiennym przekroju można wywnioskować że w miejscu w którym jest mniejsza powierzchnia przewodząca występuje duże zagęszczenie i zakrzywienie linii ekwipotencjalnych.