Условие задачи
Цель работы: экспериментальное изучение электростатического поля и построение графика расположения силовых линий при помощи кривых равного потенциала.
Приборы и оборудование: электролитическая ванна, осциллограф, вольтметр, потенциометр, ключ, электроды различной конфигурации.
В прямоугольную ванну N, заполненную электролитом (водой), помещают металлические электроды Э1 и Э2, поле которых изучают. Электроды укреплены в держателях, опирающихся на стенки ванны. На зажимы электродов от трансформатора подается переменное напряжение.
В измерительную часть схемы входят зонд Z (металлический стержень с острым концом), потенциометр, осциллограф, вольтметр.
Для исследования поля между электродами в него помещают зонд, соединенный через осциллограф с точкой В потенциометра. Потенциал точки В относительно электрода Э1 измеряется вольтметром V. Если между зондом Z и точкой В имеется некоторая разность потенциалов, то на экране осциллографа появится синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна разности потенциалов между ними.
Перемещая зонд Z, можно найти в ванне такую точку в, которая имеет такой же потенциал, как и точка В. В этом случае амплитуда сигнала на экране осциллографа будет минимальная (добиться ее нулевого значения не удается, т.к. при измерениях на переменном токе про мышленной частоты неизбежны наводки на аппаратуру). Найдя ряд точек, потенциал которых соответствует потенциалу точки В, определяют эквипотенциальную линию.
1.С помощью держателей установить в ванне две плоские пластины, параллельные друг другу. На миллиметровой бумаге в некотором масштабе (например, 1:2 или 1:3) изобразить электроды и дно ванны, заключенное между ними.
2.Собрать электрическую цепь по схеме (рис. 7).
3.Включить осциллограф и прогреть его в течение 1-2 мин. При необходимости, используя ручку «фокус», добиться, чтобы светящаяся линия на экране стала тоньше .
4.Включить цепь.
5.Потенциометром установить разность потенциалов между точками А и В: UAB=0,1U. Держа зонд вертикально, перемещать его в области S1 так, как показано (двойной стрелкой) на рис. 10, до тех пор, пока амплитуда сигнала, наблюдаемого на экране осциллографа, не будет минимальной. Найденную точку эквипотенциальной линии отметить на миллиметровой бумаге. Найти в ванне не менее 7-8 точек в разных ее областях, (а по ним всю линию равного потенциала) с 
Рис. 10
6.Повторить измерения для 
и т.д. Построить не менее 6 эквипотенциальных линий.
7.Установить потенциометром разность потенциалов между точками А и В,
равную 0,5U. Мысленно выделить в ванне эквипотенциальную линию, потенциалы точек которой 
. Поместить между пластинами кольцо из металла так, чтобы его диаметр совпал с выделенной эквипотенциальной линией. Выяснить, одинаковы или нет потенциалы точек, лежащих внутри кольца, на кольце. Начертить на миллиметровой бумаге эквипотенциальные линии при наличии между плоскими электродами кольца из проводящего материала, повторив операции (см. пп. 1,5,6).
8.Установить в ванне новые электроды и повторить операции (см. п п. 1,5,6).
9.Пользуясь данными измерений п. 5.6, построить график зависимости потенциала 
точки между электродами от расстояния, отсчитываемого от электрода Э1.
10.Для поля, созданного плоскими электродами, найти напряженность поля по формуле (9) для четырех произвольно выбранных точек и построить линии напряженности.
11. На всех графиках, построенные при выполнении пп. 6,7,8, вычертить линии напряженности
Ответ
1.С помощью держателей установить в ванне две плоские пластины, параллельные друг другу. На миллиметровой бумаге в некотором масштабе (например, 1:2 или 1:3) изобразить электроды и дно ванны, заключенное между ними.
2.Собрать электрическую цепь по схеме (рис. 7).
3.Включить осциллограф и прогреть его в течение 1-2 мин. При необходи мости, используя ручку фокус, добиться, чтобы светящаяся линия на эк...
