Verificarea legii lui Coulomb

Σχετικά έγγραφα
Măsurarea intensităţii câmpului electric 1 şi a potenţialul electric 2 dintr-un condensator

Laborator de Fizica STUDIUL EFECTULUI HALL

Probleme. c) valoarea curentului de sarcină prin R L şi a celui de la ieşirea AO dacă U I. Rezolvare:

3.5. Forţe hidrostatice

FIZICĂ. Câmpul magnetic. ş.l. dr. Marius COSTACHE 1

4. CÂTEVA METODE DE CALCUL AL CÂMPULUI ELECTRIC Formule coulombiene

Metrologie, Standardizare si Masurari

r d r. r r ( ) Curba închisă Γ din (3.1 ) limitează o suprafaţă de arie S

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Studiul câmpului magentic produs de o bobină. Verificarea legii lui Biot şi Savart

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

V. CÂMPUL ELECTROMAGNETIC

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

5.5 Metode de determinare a rezistivităţii electrice a materialelor

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

C10. r r r = k u este vectorul de propagare. unde: k

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

TRANZISTORUL BIPOLAR IN REGIM VARIABIL

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].


Curs 4 Serii de numere reale

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Curs 1 Şiruri de numere reale

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Subiecte Clasa a VII-a

Ministerul EducaŃiei, Cercetării, Tineretului şi Sportului Centrul NaŃional de Evaluare şi Examinare

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

FIZICĂ. Bazele fizice ale mecanicii cuantice. ş.l. dr. Marius COSTACHE

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

riptografie şi Securitate

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

MARCAREA REZISTOARELOR

Integrala nedefinită (primitive)

2. Bazele experimentale ale opticii electromagnetice

Subiecte Clasa a VIII-a

V O. = v I v stabilizator

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

FENOMENE MAGNETICE. MĂRIMI ŞI LEGI SPECIFICE

DETERMINAREA VÂSCOZITĂȚII LICHIDELOR PRIN METODA CORPULUI ROTITOR

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA


5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Dinamica sistemelor de puncte materiale

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

COMPARATOARE DE TENSIUNE CU AO FĂRĂ REACŢIE

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Studiul câmpului magnetic în exteriorul unui conductor liniar foarte lung parcurs de un curent electric. Verificarea legii lui Biot şi Savart

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Seminar 5 Analiza stabilității sistemelor liniare

Traductoare rezistive şi circuite electrice de măsurare

ε = permitivitate electrică a mediului

OLIMPIADA NAłIONALĂ DE FIZICĂ Râmnicu Vâlcea, 1-6 februarie Pagina 1 din 5 Subiect 1 ParŃial Punctaj Total subiect 10 a) S 2.

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

EFECTUL SEEBECK. 1. Scopul lucrării Etalonarea unui termocuplu, determinarea coeficientului Seebeck.

4 Măsurarea impedanţelor

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

Acţiunea fluidelor în repaus asupra suprafeţelor solide

CIRCUITE LOGICE CU TB

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

CUPRINS PREFAŢĂ... BIBLIOGRAFIE

MULTIMEA NUMERELOR REALE

Curs 2 Şiruri de numere reale

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

CURS 7 Capitolul VII. ELECTROSTATICĂ

RELAŢII DE CALCUL ALE NIVELULUI DE PRESIUNE SONORĂ ÎN FUNCŢIE DE NIVELUL DE PUTERE SONORĂ, TIPUL SURSEI SONORE ŞI AL CÎMPULUI SONOR

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

VERIFICAREA LEGII DE CONSERVARE A SARCINII. GRUPAREA CONDENSATOARELOR ÎN SERIE SI PARALEL

2. Sisteme de forţe concurente...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

145. Sã se afle acceleraţiile celor trei corpuri din figurã. Ramurile firului care susţin scripetele mobil sunt verticale.

I. Forţa. I. 1. Efectul static şi efectul dinamic al forţei

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

Dinamica punctului material supus la legaturi

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI, 2016 ETAPA LOCALĂ, HUNEDOARA Clasa a IX-a profil științe ale naturii, tehnologic, servicii

Geometrie computationala 2. Preliminarii geometrice

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

Capitolul ASAMBLAREA LAGĂRELOR LECŢIA 25

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

REACŢII DE ADIŢIE NUCLEOFILĂ (AN-REACŢII) (ALDEHIDE ŞI CETONE)

3. Momentul forţei în raport cu un punct...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...4

Examen AG. Student:... Grupa:... ianuarie 2011

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

Matrice. Determinanti. Sisteme liniare

Examen AG. Student:... Grupa: ianuarie 2016

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

Transcript:

Legea lui Coulomb Veificaea legii lui Coulomb Obiectivul expeimentului Măsuaea foţei de inteacţiune înte două sfee încăcate electic în funcţie de: - distanţa dinte centele sfeelo; - sacinile electice de pe sfee. Estimaea valoii pemitivităţii electice a vidului. Pincipiul lucăii Chales de Coulomb (736 806) a măsuat în 785 foţa de inteacţiune dinte copuile încăcate electic. Pentu aceasta a utilizat o balanţă de tosiune constuită chia de el, ca cea din fotogafia alătuată. Foţa de inteacţiune dinte sacinile electice a fost măsuată cu ajutoul momentului de tosiune al unui fi. În uma mai multo măsuătoi efectuate, el a ajuns la concluzia că foţa de inteacţiune dinte două sacini punctifome este o foţă de tip cental, cae depinde inves popoţional de distanţa dinte sacinile electice. Constanta de popoţionalitate depinde de mediul în cae inteacţionează sacinile electice. Expesia foţei de inteacţiune electostatică (fig. ) este: qq qq F = k u şi F = k u, () unde u = u şi astfel şi F = F. Cele două foţe sunt acţiune şi eacţiune. Acestea acţionează asupa a două copui difeite astfel că nu îşi pot anula ecipoc efectul. Foţa () poată numele de foţa lui Coulomb sau foţa electostatică.

Laboatoul de Electicitate şi magnetism Expesia () a foţei de inteacţiune electostatică este adevăată doa dacă dimensiunea copuilo încăcate electic este mult mai mică decât distanţa dinte acestea, adică dacă copuile încăcate electic sunt punctuale. Astfel de sacini se mai numesc şi putătoi de sacină electică. Foţa de inteacţiune electostatică este pozitivă, adică de espingee, dacă cele două sacini electice au acelaşi semn şi negativă, adică de atacţie dacă cele două sacini electice au semne opuse. Tot din expeienţă se ştie că foţa de inteacţiune dinte două sacini electice este de espingee dacă acestea au acelaşi semn şi de atacţie dacă acestea sunt de semn conta. în vid Fig. Constanta k depinde de mediu şi de sistemul de unităţi de măsuă utilizat. În SI, 9 k = = 9 0 Nm /C, 4πε0 qq adică F = u () 4πε0 Măimea ε C /Nm 0 = 8, 8548787 0 poată numele de pemitivitatea dielectică a vidului şi caacteizează din punct de vedee electic mediul în cae se află sacinile electice. În expeimentul de faţă foţa de inteacţiune electostatică se măsoaă cu ajutoul unui senso de foţă. Vom studia popoţionalităţile, F, F q şi espectiv F q. (3) Dispozitivul pentu măsuaea foţei (fig. ) conţine două elemente de încovoiee paalele şi patu elemente de calibae a defomăii legate înt-un cicuit punte. Rezistenţa electică a elementelo de calibae se modifică sub acţiunea tensiunii mecanice. Această modificae este popoţională cu foţa cae acţionează, a căei valoae este afişată diect pe un newtonmetu. În cicuit este legat un electometu cae funcţionează ca un coulombmetu (măsoaă sacina electică) ce poate măsua sacina electică de pe sfee apoape făă cuent electic. Măsuând cu un voltmetu tensiunea electică la ieşie şi cunoscând valoaea capacităţii condensatoului utilizat se poate detemina sacine electică din eloaţia de definiţie e capacităţii electice, q= CU. (4)

Legea lui Coulomb 3 Fig. Dispozitivul expeimental Obsevaţii peliminae Efectuaea acestui expeiment necesită o atenţie deosebită deoaece piedeile de cuent pin izolatoi pot conduce la piedei de sacină electică şi, pin umae, la eoi de măsuae mai. În plus, efectele nedoite ale inducţiei electostatice pot influenţa ezultatele obţinute. Expeimentul tebuie efectuat înt-o cameă închisă şi uscată pentu a peveni piedeile datoate umidităţii aeului. Se ecomandă ştegeea baelo izolatoae cu apă distilată, aceasta fiind cel mai bun solvent al sauilo conductoae cae se depun pe izolatoi. În plus, izolatoii tebuie descăcaţi electic după fiecae expeiment pin teceea uşoaă pint-o flacăă cae nu înnegeşte, cum este cea a unei lămpi cu butan. Susa de tensiune electică înaltă şi punctul de conexiune xu cablul de înaltă tensiune tebuie să se afle la distanţă mae de estul dispozitivului expeimental pentu a evita efectele inducţiei electostatice. Din aceleaşi motive, în timpul măsuătoilo, expeimentatoul tebuie să ţină în mână bagheta de legătuă a amplificatoului electometului pentu a fi legat la pământ. În figua 3 este pezentat dispozitivul expeimental pentu încăcaea electică a sfeelo şi pentu măsuaeafoţei, ia în figua 4 sunt pezentate legătuile din cicuit ale amplificatoului electometului pentu măsuaea sacinii electice.

4 Laboatoul de Electicitate şi magnetism Alimentaea la tensiune înaltă: - Legaţi cablul de tensiune înaltă la polul pozitiv al susei de tensiune înaltă şi polul negativ al susei la pământ. - Aşezaţi capătul libe al cablului de tensiune înaltă (a) în oificiul supeio al baghetei izolatoae fixată în stativ. Pegătiea senzoului de foţă şi a sfeelo - Fixaţi căucioul (b) pe şina metalică veticală şi ataşaţi sfea cu ajutoul conectoului. - Ataşaţi senzoul de foţă (c) pe bancul oizontal astfel încât semnul (minus) să fie oientat spe sfea. - Ataşaţi sfea la aceeaşi înălţime cu sfea. - Aliniaţi cele două sfee la aceeaşi înălţime. - Conectaţi senzoul de foţă la newtonmetu cu ajutoul cablului multicoe (mai multe miezui). - Deplasaţi căucioul astfel încât maginea sa stîngă să coincidă cu diviziunea de 4,0 cm de pe iglă şi potiviţi distanţa dinte sfee la 0, cm. Distanţa dinte centele sfeelo este = 4,0 cm. Fig. 3 Efectuaea măsuătoilo de sacină electică - Alimentaţi amplificatoul electometului cu tensiune de la piză (fig. 4). - Ataşaţi cuşca Faaday (d) cu clema de pindee. - Ataşaţi condensatoul de 0 nf (e). - Legaţi bagheta (f) la masă şi, dacă este posibil, legaţi masa la împământaea susei de înaltă tensiune pint-un cablu lung. - Conectaţi voltemetul la ieşie. Modul de lucu Obsevaţii peliminae Măsuătoile pot fi influenţate de eventualele suse de sacini electice din apopiee deoaece valoile foţelo măsuate sunt foate mici. Evitaţi vibaţiile, cuenţii de ae şi vaiaţiile de tempeatuă. Newtonmetul tebuie să se încălzească înainte de utilizae cel puţin 30 minute.

Legea lui Coulomb 5 Fig. 4 a). Măsuaea foţei în funcţie de distanţa dinte centele sfeelo a). Măsuătoi cu sacini electice de acelaşi semn - Deplasaţi sfea cu căucioul la distanţa maximă. - Conectaţi susa de tensiune înaltă şi fixaţi tensiunea de ieşie la 5 kv. - Atingeţi cele două sfee succesiv cu punctul (a) al cablului de tensiune înaltă. - Reduceţi tensiunea înaltă la zeo. - Realizaţi compensaţia de zeo fixând butonul COMPENSATION al newtonmetului pe SET. - Deplasaţi sfea spe sfea, măsuaţi foţa în funcţie de de distanţa dinte centele sfeelo şi notaţi valoile în tabelul de mai jos. a). Măsuătoi cu sacini electice de semne difeite - Deplasaţi sfea cu căucioul la distanţa maximă. - Efectuaţi din nou compensaţia de zeo a newtonmetului. - Încăcaţi din sfea. - Fixaţi tensiunea de ieşie la 0 şi schimbaţi polaitatea (cablul de înaltă tensiune la polul negativ şi împământaea la polul pozitv). - Fixaţi tensiunea de ieşie la 5 kv şi eîncăcaţi negativ sfea. - Deplasaţi sfea spe sfea, măsuaţi foţa în funcţie de de distanţa dinte centele sfeelo şi notaţi valoile în tabelul. Tabelul (cm) F (q >0, q >0) (mn) F (q <0, q >0) (mn) 4

6 Laboatoul de Electicitate şi magnetism 5 6 7 8 9 0 5 0 5 b). Măsuaea foţei în funcţie de valoaea sacinilo electice b). Măsuaea sacinii electice a sfeelo - Deplasaţi sfea cu căucioul la distanţa maximă. - Fixaţi tensiunea de ieşie la zeo şi schimbaţi polaitatea. - Încăcaţi sfea pozitiv la tensiunea de 4 kv şi fixaţi din nou tensiunea de ieşie la zeo. - În timpul măsuătoilo ţineţi bagheta (f) în mână. Deplasaţi cuşca Faday cu bagheta izolatoae (fig. 5) Repetaţi măsuătoile pentu valoi ale tensiunii electice de ieşie de 0 kv, 5 kv, 0 kv şi 5 kv. Înainte de fiecae măsuătoae descăcaţi sfea pin atingee cu bagheta izolatoae. Fig. 5 b). Măsuaea foţei în funcţie de sacina de pe sfea (q >0, q >0) - Fixaţi cele două sfee din nou şi deplasaţi sfea la distanţa maximă. - Compensaţi din nou newtonmetul.

Legea lui Coulomb 7 - Încăcaţi sfea la tensiunea de 5 kv. - Încăcaţi sfea succesiv la 5 kv, 0 kv, 5 kv, 0 kv şi 5 kv menţinând sfeele la distanţa maximă. Înainte de fiecae încăcae eaduceţi susa de tensiune înaltă la zeo, alegeţi pentu măsuaea foţei distanţa = 6,0 cm şi notaţi valoile în tabelul. Tabelul U (kv) q (nc) F (mn) 5 0 5 0 5 b3). Măsuaea foţei în funcţie de sacina de pe sfea (q <0, q >0) - Deplasaţi sfea la distanţa maximă. - Compensaţi din nou newtonmetul. - Încăcaţi sfea la tensiunea de 5 kv. - Fixaţi susa de tensiune înaltă la zeo ţi schimbaţi polaitatea. - Încăcaţi sfea succesiv la - 5 kv, - 0 kv, - 5 kv, - 0 kv şi - 5 kv menţinând sfeele la distanţa maximă. Înainte de fiecae încăcae eaduceţi susa de tensiune înaltă la zeo şi alegeţi pentu măsuaea foţei distanţa = 6,0 cm. Încăcaţi sfea succesiv la 5 kv, 0 kv, 5 kv, 0 kv şi 5 kv menţinând sfeele la distanţa maximă. Înainte de fiecae încăcae eaduceţi susa de tensiune înaltă la zeo şi alegeţi pentu măsuaea foţei distanţa = 6,0 cm şi notaţi valoile în tabelul 3. Tabelul 3 U (kv) q (nc) F (mn) - 5-0 - 5-0 - 5 Pelucaea datelo expeimentale a). Măsuaea foţei în funcţie de distanţa dinte centele sfeelo Repezentaţi gafic valoile obţinute pentu foţă F în mn în funcţie de distanţa dinte centele sfeelo şi espectiv în funcţie utilizând datele din tabelul. Veificaţi dependeţa F. b). Măsuaea foţei în funcţie de valoaea sacinilo electice Repezentaţi gafic valoile obţinute pentu foţă F în mn în funcţie de distanţa de sacinile electice utilizând datele din tabelul 3.

8 Laboatoul de Electicitate şi magnetism unde F q c). Estimaea valoaii pemitivitîţii electice a vidului Resciem expesia () a foţei sub foma q ε 4 0 = π, F q este panta gaficului al doilea. Intoducând valoile coespunzătoae pentu şi, obţineţi valoaea pentu ε0. Compaaţi ezultatul obţinut cu valoaea din liteatua de specialitate, ε 0 = 8,85 0 F/m. q