Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию

Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Российский государственный университет нефти и газа
им. И.М. Губкина
Кафедра физики
http://physics.gubkin.ru
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 201
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Москва
!"#
"$ %&
' "$ %& () ( % ( *+, # - .% %"% , . / 0 (1
!"#
"$ %&
% % ) 0 % # -.) 0 % #2 " 3 )+4 #&5 0 36 * ")" 4&5 - .%
"4 "*7
# 3 8 4&1
"%."( %
( "$ %&
."!
4 ) .%
0
3 % ,. 0
% "# %)" - .%
" #"0 (! ## % 0
( 0
( % (
3
(
%"% , .
- .%
3 %)+'9 3 #"
#&3; *" ( 6 0 4 9 ##&3 ) "##+' % ,.+ 0
."4 < "$ % 3 - .%
# / :0
%"% , . 5
0
*+ % ( *#", # (7
%"% , . / 0 % #2 " "
1
"0 (! ## %
# ,#&3 % , ,#&3 0
! %
#&3 :0
$7
(6 " "*# % 0 % #2 " ) 4 ! + )+4( % ,7
0 0
# +
# ,# / % , ,# / 0
! %
7
$# / ; *" ( " 4 ! + -% 4 % ,."4 =
1
>
)(* 4 ! + #"0 (! ## % ' 0
(
6 6
<
: ;
0 % #2 " 4 " % ( )& "! # (4 =
:
/
5" ".%
;6
# ,#& ) .% &6 #"0 ") ##& 0
(4 6 6
@AB: ?
# 4 # 4
+,"
%# D # ( : ;
: ;
". 4 $ "* 46 *#"( *")
0 (! ## % ) "*
:C; +0
;
6
0 (! ## % 4 !# #"3% 0 % #2 "
1
:C;
:
: ;
: ";
1
4 % 0 % #2 " " % .
,#&5 % ,."5 - .%
%) % %) ## 6
9"'% (=
: ;
;
: ;
%"% , . / 0
#"%6 4 !#
( 6 #" $
"*# % 0 % #2 " )
%6 0
0
% #"7
*) %# 3 #"7
( # . % &5 )+5 % 7
, .1
# 4 * 0
0
* )"#
%
$ ) )&,
4& "+ "6 . %
# ( #"0 (! ## % - .%
, . / 0 ( () ( % (
"( 4"% 4"% , . *"0 &)" % (
+'9 4 $ "* 4=
7
1
)"( ," % )& "! # ( :E; 0
)
%") ( %
#+' *"4.#+%+' 0 ) 5# % 1
0
( #" #
%
4"
. 0 9" .
< - .%
*. %
% 5 *" ","56 /
- .%
:
$ "*# 0
, .
0
@AB
"0 ") #
)0
" #"0 (! ## % - .%
+' )&,
4 #(%
)6 #"5
( % ( 0 % . ) .%
;
) .%
4 !#
( )&,
$ " " % 0
) 5 % ,."5 *"4.#+% 3 0 ) 5# %
@AB
*0
*7
, . /
(9 5 ( )#+7
" #"0 (! ## 7
, ."( 0 % (##"(1
4+ "+ " 2
)
.2 ( ) .%
" #"0 (! ## % ,
< " / $ " , ."( +44" *" (
% 3 *"4.#+% 3 0 ) 5# % 6 ,
% 1
$ 3 0 % . ) .%
<0
1
:E;
## 3
#"
%
" #"0 (! ## % ) ."!
*+(
44 %
#&5
#% / " ) )& "! #
"% #"/ ( #&46 0
# ( #"0 (! ## % 0
:E;
31
," %(5
/. )&,
3 % ,.
)&5
+,"(5
6 "
( % (1
" 0
0 #(% 4
-% 5
()
#
# 3:
0 % #2 " )
# 3 #"0 (! #7
# % ; -.) 0 % #2 " #&5 0 ) 5# % 3 :0 ) 5# % 3 ")# / 0 % #2 " ";1
."! 46 ,% ) - .%
%"% , . 4 0
% #2 " #&4 0 ) 5# %(41 &$
4" 4 " % (#
+/ %
)&
4 % ,. #"
+/"1
")#& #+ '6
)"%
# 6 @AB: ?
.
.+ #"0 ") #
4 9 # (
.+ ( #&4 . '$ 4+ ) .%
% ,.
0
, # (
) .%
4
% #2 " # 3 0 ) 5# % 1
) 5# % 3
)&5
-. 0
" 0
#
$ "* %
#
(9 5 ) # 56 # /
% "# %)
0 0 #
( 0
%
6. %
&3 0
#
0 % #2 " "1
6%
)&$ "# 0
# 3 "#& #"
4 ! +
# 6 ) .%
") #
."*&)" % (
0 0 #
" 0
.+ ( # "4 3 -.) 0 7
! # ( -.) 0 % #2 " #&5 0 7
1 1
)"#
%
% +/
*)
6 " *#", %6 ) .%
- .%
%"% , . 5 0
3 $&,#
*+,"'%
) -.) 0 % #2 " #& 0 ) 5# % 6 4 !# *"% 4 * 7
*+," 4&5 0
# 0
;
+6 ." "'9 4+ ( -.) 0 % #2 " # 3 0 ) 5# % )
4 #%" # 4
)&
;
4 & )*" 4# /
0 % #2 " "1
.+ ( #& -.) 0 7
/ "
#
0 0 #
0 0 #
# 3 -.) 0 % #2 " # 3 0 ) 5# % 6 #"
@AB: ?
F G1
#
3))
."'9 5 (
.
# 0
)&56 )&5
(9 5 * *" (
&)"'9 5 ( ) ) $
)
# 4 % *" (
)5 7
)0
7
.+ ( #&5 -.) 0 % #2 " #&4 0 ) 5# %(41
# ( 0 % #2 " " # . %
# 4" % 0 % #2 "
#". ) # 0
)
3 % ,. ) -%+ % ,.+ 0 4 9"'% * # < - .7
"## 3 % ,.
(9 3
4"
0 % #2 "
#" +D" %
*
5
#
" 0
)"## / - .%
7
"#
4 ! % %"%
")#&4 4 )D 4+ ( "#
# ( 0 % #2 " " - .%
*" ( +#
" #"
0 % #2 " + "## 3 % ,. 6 0 .
*4 # %
/ *" ( 1
% ( +% ."'9 4 ."0 (4 !
#&3 * # ;6
0
#
4 8 #&5 /"* )
% (
#"4
3 %) 4 "
0
.+
( *4 # 7
*+ 4&5 #" 0 ".% . * # "5
. % 6 4 '9 3 . #%".%
- .%
4 :."0
# *"2
"% 4 ) "%7
/"* )6 $ "*+'9 4 ( 0
".% )#&5 * +, # 3 : "
".% )#&3 * # ;
7
3 %7
) 4 )& . 3 % 40 "%+ & :0 "*4 ##&3 * # ;1
C
C
1 1
4 & )*" 4# /
" 0
! # (
)&5
< % , ,# / *" ( ">
*$") % ( % # $5
*+,"% #
"4 - .%
)" % (6 ,% 0
. / 0
# . % &5 +
()
" 0
"$ 0 )
0
0 4 9 ##&4 ) )".++4
1
+ %
4 '% ( ) . #2 #%
*" ( "4 0
%"% , .
% ) 0
0
0 % (# #6 %
0 ) 5# % 1
#
# 3
60 . %
#&3 * %
, .
!#&5 *#". )6 ) 0
% #2 " ) 5 % , . 4 %"
%
) . #2 #%
+,"
#
# /
3 % , % % .6 % !
- .%
, .
%") ('%
* % 0# /
- .%
."
# 4 -.) 0 % #2 " #& 0 ) 5# % %".! () ('% ( . #2 #%
)&
#
#"0 ") #& )
4 *"0 #( % (
%
# #
#
#&4 * %
/ #"4# / # ! 0 )
-% / +
"
+ ) 8 1
0#&4
.1
8 &1
, . / - .%
8 &0
"$ 0
+ % % 0
)
4 % 4 %" "6 * . %
, 7
%) ##
"4 % 3 ! 8
4&6
( # 4 -% #" 0
4 7
-%
8 & *" (! #&
+9 %)+ % - .%
" ) %"% , . 4
7
+,"
$ 3 -.) 0 % #2 " #&
+/
#"5
, . 4
D" ) 3
(9 4 ) 9 %) 46 0
/
1 ."*&7
#" # / - .%
% "# %) 4 ! + 8 "4
1
, .
$#+' 4
( 4 ! + - .%
0#&3
4 %"
+
3 %) 4 !# 6
0 % #2 " " %"2
%"% , . / 0
#
!#&5 + %
6 " / % ,#+'6 # $
#
# 4 0 % #2 " " - .%
, . 3 $ "* 21
4 # # ( -% 5
) (5 " 0
(9 3
-.) 0 % #2 " #&5 0 ) 5# % 3=
< *" (! ##&3 4 %"
4 % 0
%"% , .
# 3
(9
8 "4 6 "
7
3 4 ! + 8 "7
)
*/ % ) #& 8 &1
) ( "*# % 0 % #2 " ) 4 ! + "*#&4 % ,."4 4 %"
(4 ! +
4 % . 7
)&0
7
, . / - .7
%
"0
0
% ."#
! + % ,."4
"$ 0
0 % (## / % ." $+ % #"4# / 4 # D
"*# % 0 % #2 " ) 4 7
)
" % (#
(9 3
&6 #"5
(9 4 ( #" % 4 !
-% 0 *) ( % , %"% 0 % #2 " ) 5 % , . - .%
#(( 8 &
# #&
% ,# . 4 0 %"# (6 0
"*# % 0 % #2 " )6 ,%
"*+4 % (6 0
0
% ."#
0
"
)
+," - .%
% ." % 0 % (##&3 % .1
#". )&41
#
(1
!# $&% %". 4 ! 6 .". 4 $&
8 "4 ) % +% %)
0
)
(9 3
)#+% #7
D" ) 4
# 4 * % 0# 4 0
0 # 4+ % ." # ) *# ."'% $H 4#& *" ( &1
) D" ) 4
# D#((
+/">
! )"'9 4 4 ! + 8 "4 %+ !
%"% , . / 0
#". )
+/ %
)"%
- .%
6% 0
6
) # . 0
# 6 %"2
%"% , .
#" #
0
4 ! +
& : "*# % 0 % #2 " ) 4 ! + 8 "4
%" "
0 !# 3;1
". 4 $ "* 46 4 !# *"4 # %
) ) . +/ *" (! ##&5 0
# ."'9 / 0
2 " &0
0
)
0
)
% ."#
) # . )
*+, #
- .%
# . ) *+, # 4 %"2
#". )& ) $
0 % (## 4 % .
+!"9 4
% ." :) %
,
5
+,"(56
( *4
%"% , . 5 )
%4 %
% .";1
)
% ) # 40
%4 % " $ " " " $
0
)
(9 3
% )# 4
0 1
"/
+," ). ', #
% ()
"1
$
&
1
%
"/" 4 3 "$ %
% )+5 .
+ % (0
#"%1
#
# # ( "$ %&
( )&0
&
/"# , . /
*". &%"( . &D. 3 0
+ 4&3
1
% ."#
%4 %7
0 # 4+
, ."( 2 0
% ) # 4
(
41
+ 4 32 7
+
%
%4 % "6 , # 4" 6 %
#&4
"7
% 7
%
0 % ) # 41
0
6%
% 0
6 *") (7
9" ' , % !"6 -.) 0 % #2 " #& 0 7
0
!# %
0
0 % #2 " " )
)+4 #
#
#"
1
0
#+' 2 0 )
.
0
$&,#&4 )
%4 % 6 4 '9 3 #" )5
"'% -.) 0 % #2 " #&
*
/+
."(
&
%) % %)+'9 4 - .%
4 $ " " % , # )& . 4 )5
+
1
) 4)
."* % " 0
* )5
0 % #7
4 % 3
. 6 ,% $& - .%
")# # '
%4 %
.
) 5# %
$+ % ( %
) 3)
(6 ) *7
0 )
# . 0
0 4 9 #* # 6
*+ % ( 2 8
, . / 0
)6 *4 ('9 5 "*# % 0 % #2 " )
% ."'9 3 ,
0
%
0
* # "
% "# %7
# ."4 6
*4 (%
)
" ( -% 4+ % .6 0
%". 3 )
9
0
& 4 ! + % ,. 36 /
"## 3 "$ %
."1
D 4
()0
# . ) -.) 0 % #2 " #&4
# ( 0" # ( #"0 (! # ( ) 0
% - .%
)
%# D #
"*# % 0 % #2 " ) 4 !#
4 ! + )+4( % ,."4 ) % +% %)
$ 0
#" # / - .%
0 % (## / % ." 4 ! + % 4 ! 0
# . ) 0 *) ( % , %"% 0 ) 5# % 0 )
46
%"% , . / 0
.", %)
"$ 0
% . "6 *"0
)
(9 3
# ##"( # $
*(4 :#"0 ") ('9 4 ;
( * # "1
&
D 4.
0
*+7
, %7
C1
8
) 3
1
E1
"*
4 ):
# 0
,# 3 8
' #&5 )
4&
1 1
(
. )&0
1
"; 0
36
)
#" #"
1 1
#2 0 " #"( 5 4" + %"# ). =
< * # 6 C6 E < - .%
&6 I <
% ,# . #"0 (! # (1
"#%"
0 0
")"% ( ). ', % )
%
% ,# . % ."
2 87
%4 % >
$; #", % % #" % 5
%"5 4
4 %
#"0 ") ('9 5 :0
= 0
J0 "!# #
# #
1 J %"# ) % - .%
% ,# . % ."
0
4 ! + - .%
(6
&))
- .%
0
* 3;
/ " #
% ##&4 "*4 "46 0
"4 )
2 " " C6 E6 I6 L6 M %#
% !# 3 ) %)
#&
. # ) #
) /"( * # )
* ")" 4 /
"4 6 " 2 8
:9+0 4;6 ) %") (( D% 0
% * # )
. %,"% 3 $+4"/
1 C1
" 0
! #
+# . )&0
%") ##&4 #"
- .%
7
# % ) 4" 7
+#. 1
"$ %&1
)"#
1
) 3
#&5 0
%# D # ' .
1 &0
1
#&5 "*H 7
/ % )." . "$ %
) 3)
D%"$
. ', # ( D% 0
# # ( "$ %&
#"$ ' # 4 "$
)
(0
.;1
#2 0 " #"( 5 4" + %"# ). 0
< )"##" )
/# * "4
) 3 )
)+4( % !#(4 =
% ( #" . &D. )"##&1
%4 %
# 4 * - .%
"*H 4& ) /# * " #" - .%
)%
&4 - .%
4
# %
"5
+ %"# ) %
)
7
* #
* # 1 K"% 4 0
4
) 7
"*# % 0 % #2 " )
>
."!
%
3 #"0 ") ('9 36 #"3% % ,. 6 4 '9
# 0 ) / - .%
0 % #2 " 4 #"# % #" 0 )&3
%1
"1
#"%& % , .
*#", # ( 0 % #7
0
##&4
J0 "!# #
1
)"#
1 4 % 0 ) /
/ .
)
) /"( * # )
N
C1
%#
"
% ,.
%
%#
))
0 " % #&
."!
3 * #"0 ") ('9 56 #"3% % ,.
#"%& #"3 ##&5 % , . #" )%
%
%
C1
%
. ', %
0 % #2 " "4 C6 E6 L6 M6
0 % #2 " 4 C6I
3
0
%4 % +>
# 0 " % #&1 "# % .
I
%#
*"0 "% ) %
)"#
0
(6
."!
# 0 " % #&1
#+' %"$
* ")" 4 /
3 % ! # 0 " % # 3
) /"( * # )
N
* - .%
% !# 41
3 "*4 9" % ( % ! # ; #"3%
1 K"4 # % )%
1
* ")" 4 / 0 " % # 3
# 3 #"0 ") ('9 3 :#" . %
% % ! )%
J0 "!# #
(6
% !#( + %"# ) % ) 0
% ,# .+
1
0
0
0
%>
# %
#
#"%& % , . #"# % #"
2+1
)+4( 0 " % #"4 =
. ', %
.
% ,# .+>
3 * #"0 ") ('9 56 #"3% % ,.
# 0 ) 3 0 " % #&1
3
0 % #2 " "4
6 E6 L6
#"%& #"3 ##&5 % , . #"# % #" % % 3
%1
4 %
4 %
( - .%
"70 " % #&
( - .%
"7 % !#(
I 4
#"0 ") ('9
4 %
4 %
:0
C
( - .%
( - .%
* ;
"7 % !#(
"70 " % #&
1 C1
% ! ) 5# 3 . &D. )"##&
# 3."4 7+."*"% (4 1
% ! #" 0 # % #" 4
4 % )+' $+4"/+ ) % 5 -.* 40 ( "5 ) 4" D%"$
= 0 %# D # ' .
"*4 "46 0 %") ##&4 #"
+#. 1
$ "$ %."
1
%
*+ %"% ) *4
% -.) 0 % #2 " #&
* % ,.
1
% :0
% , .
0 %
#
)+5 0 " % #; * $ "* % 0+#.%
##&4 -. 0
*4
4
)"% %
+#. ;1
# (4 * +0 "!# # (
/ 4 %
, . 3 4&
0
+/ 4
! %
#0
#& ) 0
0
5" ".%
% #"*&)" % (
C1
E1
0
) 3
# (4 * $ "* %
+#. 0+#.%
4
:%".! # 4 #
I;1
# 3 #"0 ") ('9 31
*) # 36 0 %
( %.
#"%&1
* )"%
)&
2) %#&4
% / "8 . *")
0
*+(
7
%# D #
% / "8 . *")
"8 .
4 % #"7
+
#". )&3 4" D%"$ 0
% . - .%
%"% , . / 0
0 % #2 " 0
$#
" 7
1
# 3 0
( < #"0 (! ## %
( )(*"#& 4 ! +
(O P /+%
)&
."% (6 $&% *"4.#+%&4 O 4 '%
(O
$ 3O
#
# #","
0 % #7
- .%
%"% , . /
. # 2O
". #"0 ") #&
)&
7
%# D # ' . -.) 0 % #2 " #&4 0 ) 5# %(4O
* $ "* %
0 4 9 '
! ## / 0
) # ." 0
4 )&5
I1
4 ! + )+4( 0 "7
% !#(; 0 %
% #"*&)" % ( -.) 0 % #2 " # 3 0 ) 5# % ' 0
#
1
&
#
(0
#
0 " % #&
(
0
2 " "1 ". #"0 (! ## %
0
"% % 4
0 #(% ( 0
, . / 0
1
2) %#&4 ." "# "D 4
# 3 , %"% 0
)&
:0
#"%&
0 (! ## % - .%
1 "3%
)& , 7
( *#", # 3 0 % #2 " ) 6 E6 L6 N
% , .
4 % 0 % #2 " " % .
#%
#
4
4 #%" #&4 -.) 0 % #2 " #&4
I #" ."!
." "# "D 4 #"
: ";
%"5 0 ")#& .
#&41
:# 4 #
E1
) ( #" ) 5 % 5
% , . 5 -.) 0 % #2 " #&5
#
0 %
#
60
-.) 0 % #2 " #&
%
% #"4
C1
#
#". )&4 0 % #2 " 41
"% % 4
%
# 3
(%
* $ "* %
)&
*)
#
0 4 9 '
% , ,#&5 *" (
";
)&5
# 3
# 38
-.) 0 % #2 " #&5 0 ) 5# % 3 0
4& :# # %". 36 .". #"
* 0 ) 5# % 0 )
)&5
# 3
1 ;1
*" (7
.". 4 +/7
# ."O
-.) 0 % #2 " #&5 0 ) 5# % 3 0
)+5
)=
#". )&5 *#". )>
$; "*#&5 *#". )1
L1 8
4+
% (2
M1 * $ "* %
0
+3% %
4+ "+ "
0 ( # % +
) (6 0
. %
&5
0
4 # #
() (7
$ "*#&41
0 4 9 '
. / . # # "%
)&5
"6 .+ " )#
# 3
-.) 0 % #2 " #&5 0 ) 5# % 3 0
# # *" (! ##&3 4 %"
, . 3 D" 1
)#+%
N1 ". *") (% % .
6
0 % #2 "
#"% 0
*")
6
$;
6
);
6
:
% % "
+ "
6
6
";
6
;
" #"0 (! ## % 0
6
#"
6
>
6
>
6
6
>
0 % #2 " 0
6
(
#"% 0 *". #+=
6
$;
) .%
% %.
";
F1 ". *")
.2
6
1
6
1
(
6
4 #( % ( 0 *". #+=
);
1 ".
# 0
1
#
% + # % ) *# ."'% 0
)
(9 3
4 %
)"#
- .%
0
) )".++4
) (5 - .%
, %"%
#% ,#&4 %"2
%"% , .
#" # 4+ - .%
% "%+ "
1
!
$9 3 8 * . 1
"#
+
# 0
%"% , . 4+ 0
O
+
( ) )".++4
4 * # "O
.". 5 +
1
%"% , . / 0
$9 3 8 * . 1
)
(9 3
')0
)
4 !7
(9 3
7