Лабораторный макет представляет собой модель двухпроводной линии. Электростатическое поле в нем моделируется полем плотности тока, растекающегося по проводящей бумаге, структура которого подобна структуре электростатического поля где i — плотность тока,
— удельное сопротивление, E — напряженность электростатического поля. Макет позволяет определять значение потенциала в выбранной точке.
Если величина линейной плотности заряда на цилиндрах где h — толщина токопроводящей бумаги, то напряженность электростатического поля в произвольной точке секущей плоскости будет определяться векторной суммой напряженностей полей, создаваемых каждым цилиндром (принцип суперпозиции). Для каждого из цилиндров абсолютная величина напряженности поля
Задание:
1. Определите и постройте экспериментальные значения напряженности электростатического поля на линии, соединяющей электроды.
2. Выведите и постройте теоретическую зависимость напряженности электростатического поля на линии, соединяющей электроды.
3. Определите погонную электроемкость двухпроводной линии. Погонная емкость определяется как Cn = C/h. Для последующей проверки работы запишите диаметры электродов и расстояние между их центрами.
Оборудование: Лабораторный макет, линейка.
1. Замерим потенциалы на линии, соединяющей электроды, и соответствующие им координаты xт очек с равным шагом по координате. Напряженность поля примерно посередине между соседними точками с замеренными потенциалами найдем как
2. Результирующую напряженность электрического поля можно определить по формуле
где r1 и r2 — расстояния до осей цилиндров (см. рис.).
На линии, соединяющей электроды,
Отсюда
Для повышения точности вычислим по нескольким точкам и усредним. По найденному
строим E(x) строим на основе
3. Нахождение погонной емкости где U — напряжение между электродами.

