Laboratoriya ishlarini bajarishda talabalarning vazifalari

Описание установки и метода измерений
В данной работе исследование электрического поля заряженных металлических электродов осуществляется путем моделирования этого поля, т.е. созданием другого, эквивалентного ему, поля. Таким эквивалентом является электрическое поле в электролите с плохой проводимостью, в который помещают увеличенную копию исследуемой электродной системы, а электроды подключают к делителю напряжения цепи источника тока, подобрав нужные их потенциалы. Этот метод получил название метода электролитической ванны. Он основан на том, что при слабых токах в электролите справедлив закон Ома ( ), т.е. линии тока совпадают с линиями напряженности поля, а эквипотенциальные поверхности поля в электролитической ванне совпадают с эквипотенциальными поверхностями моделируемого электростатического поля. Так как зонд вводится в проводящую среду, то решается проблема стекания с него индуцированного заряда.
Надо, однако, выполнить следующие условия:

1. 
   Электролит должен быть однородным и с большим омическим сопротивлением.
   
2. 
   Вместо постоянного тока целесообразно использовать переменный ток небольшой частоты. Этим устраняется электролитическая поляризация электродов вследствие электролиза.
   
3. 
   Для измерения потенциалов соответствующих эквипотенциальных поверхностей используется электрическая схема, напоминающая мостиковую схему, в которой реохорд заменен потенциометрическим реостатом с вольтметром, измеряющим
   

н апряжения между подвижным контактом реостата и его концевой клеммой, присоединенной к электроду ванны, потенциал которого принят за нуль. Роль двух других плеч играют участки электролита по разные стороны от эквипотенциальной линии, на которой находится зонд при условии равновесия, т.е. когда он имеет потенциал подвижного контакта реостата, измеряемый вольтметром.
В макете лабораторной установки используется электролитическая ванна из оргстекла, которая позволяет изучать
электрическое поле в одной плоскости. Электролитом служит водопроводная вода. Схема включения установки показана на рис.3. Зонд, изготовленный в виде острия на изолирующей ручке, подсоединен к клемме амперметра. Вольтметр, соединенный с делителем напряжения, измеряет его потенциал относительно одного из электродов (на рисунке электрод А). Вольтметр установлен внутри макета установки. Значения потенциалов, измеряемых вольтметром, в виде таблицы указаны на установке. Определение координат исследуемых точек поля и электродов производится с помощью координатной сетки.