Основні теоретичні відомості
В системі кількох заряджених провідних тіл потенціал кожного тіла визначається не лише зарядом даного тіла, але і зарядами всіх інших тіл. При цьому, якщо діелектрична проникність середовища ε не залежить від напруженості електричного поля Е, то потенціали φ і заряди q тіл зв’язані лінійними залежностями, що виражаються формулами Максвелла. Перша група формул Максвелла виражає потенціали тіл через їх заряди і для випадку чотирьох заряджених тіл має вигляд:
Коефіцієнти αkk з однаковими індексами називають власними, а коефіцієнти αkp з різними індексами – взаємними потенціальними коефіцієнтами. Всі потенціальні коефіцієнти додатні, причому αkp = αpk . Друга група формул Максвелла, яка виражає заряди тіл через їх потенціали, може бути отримана розв’язанням системи (2.1) відносно зарядів тіл:
Коефіцієнти βkk називають власними, а βkp – взаємними ємнісними коефіцієнтами або коефіцієнтами електростатичної індукції. Власні ємнісні кефіцієнти додатні, а взаємні – від’ємні, причому βkp = βpk . Третя група формул Максвелла виражає заряди тіл через різниці потенціалів між даним тілом і всіма іншими тілами, в тому числі і землею:
Коефіцієнти Скк називають власними, а Скр – взаємними частковими ємностями. Всі часткові ємності додатні, причому Скр = Срк. Ємнісні коефіцієнти і часткові ємності мають розмірність електричної ємності, а потенціальні коефіцієнти – обернену ємності. Коефіцієнти α, β, С залежать від форми, розмірів і взаємного розташування тіл, а також від діелектричної проникності оточуючого середовища. Ні від значень, ні від знаків зарядів і потенціалів тіл вони не залежать. Потенціальні, ємнісні коефіцієнти і часткові ємності системи заряджених тіл взаємно зв’язані і одні можуть бути виражені через інші. Зокрема, часткові ємності зв’язані з ємнісними коефіцієнтами співвідношеннями:
Зв’язокміж потенціальними і ємнісними коефіцієнтами виражається рівнянням
де – визначник системи (2.2): , а – алгебраїчне доповнення визначника , отримане викреслюванням в ньому k – рядка і р – стовпчика і множенням одержаного мінора на (–1) (k + p) . Опис установки Об’єктом дослідження служить чотирижильний кабель із свинцевою оболонкою. Жили і оболонка кабеля виведені на панель стенда і під’єднані до затискачів 1, 2, 3, 4. Потенціал оболонки кабеля при дослідженні приймають рівним нулю. Тому потенціали жил кабеля рівні напругам між відповідною жилою і оболонкою. Живлення вимірювальної схеми здійснюється від джерела постійної напруги. Заряди жил кабеля вимірюють за допомогою балістичного гальванометра G. Для визначення балістичної постійної гальванометра використовують зразковий конденсатор ємністю С0 = 0,1 мкФ.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|