ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ
Министерство образования и науки РФ Кузнецкий институт информационных и управленческих технологий Филиал ПГУ Кафедра ЕН и ТД ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ По дисциплине «Информатика»
Выполнил: студент гр. 10кр1 Шиняев Н.Н. Принял: ст.преподователь Кафедры ЕН и ТД Мордвинкина М. В.
Лабораторная работа №7 Подпрограммы Цель работы: Получить навыки разработки программ с использованием процедур и функций. Задание:Написать блок-схему и составить программу с использованием подпрограмм для решения задачи о двумерном массиве лабораторной работы №4.
Приложение Ж (продолжение) Блок схемы программы №6
Приложение Ж (продолжение) Листинг программы №6 Program lab4; uses crt; Var MAM:array[1..5,1..4] of integer; Sum:array[1..4] of integer; m,k,i,j,jmin:integer; Min:longint; procedure vvod; Begin { clrscr;} writeln ('‚Введите число строк и столбцов'); readln(m,k); writeln ('‚Введите элементы матрицы'); for i:=1 to m do begin for j:=1 to k do read (MAM[i,j]); end; end; procedure vivod; writeln (' Элементы заполненной матрицы'); for i:=1 to m do begin for j:=1 to k do write(MAM[i,j]); writeln; end; end; procedure summa; writeln(' Сумма отрицательных элементов в каждом столбце '); write (' Номера столбцов '); for j:=1 to k do write(j,' ');writeln; write(' Сумма отрицательных элементов в столбце: '); for j:=1 to k do begin Sum[j]:=0; for i:=1 to m do begin If MAM[i,j]<0 then Sum[j]:=Sum[j]+MAM[i,j]; end; write (Sum[j],''); end;writeln; Min:=Sum[j];jmin:=j; for j:=1 to k do if Sum[j] <> Min then begin Min:=Sum[j];jmin:=j; end; writeln (' Минимальная сумма =',Min,' в столбце',jmin); end; Begin clrscr; vvod; vivod; summa; readkey; end. Приложение Ж (продолжение) Результат тестирования программы№4(2) ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ Ознакомьтесь с конспектом лекций и учебником (Савельев, т.2, §5-10). Запустите программу. Выберите «Электричество и магнетизм» и «Взаимодействие электрических зарядов». Нажмите вверху внутреннего окна кнопку с изображением страницы. Прочитайте краткие теоретические сведения. Необходимое запишите в свой конспект. (Если вы забыли, как работать с системой компьютерного моделирования, прочитайте ВВЕДЕНИЕ стр.5 еще раз). ЦЕЛЬ РАБОТЫ * Знакомство с моделированием электрического поля от точечных источников. * Экспериментальное подтверждение закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического диполя (ЭД). * Экспериментальное определение величины электрической постоянной. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ электрическим полем (ЭП) называется то, что существует в области пространства, в которой на электрически заряженную частицу действует сила, называемая электрической (кулоновской). Источником ЭП являются электрически заряженные частицы. ЗАРЯДОМ (электрическим) называется особая характеристика объекта, определяющая его способность создавать ЭП и взаимодействовать с ЭП. Часто «зарядом» называют заряженную частицу, а «точечным зарядом» - материальную точку, имеющую электрический заряд. Основные свойства электрического заряда: 1. Заряд инвариантен – его величина одинакова при измерении в любой инерциальной системе отсчета. 2. Заряд сохраняется – суммарный заряд изолированной системы тел не изменяется. 3. Заряд аддитивен – заряд системы тел равен сумме зарядов отдельных тел. 4. Заряд дискретен – заряд любого тела по величине кратен минимальному заряду, который обозначается символом е и равен 1.6 10-19 Кл. 5. Существуют заряды двух разных «сортов». Заряды одного «сорта» названы положительными, а другого «сорта» - отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные - притягиваются. Если вблизи одной заряженной частицы (заряда Q1), расположенной в начале координат, будет находиться вторая заряженная частица (заряд Q2), то на второй заряд будет действовать электрическая (кулоновская) , определяемая законом Кулона: где - радиус-вектор точки наблюдения, - единичный радиус-вектор, направленный в точку наблюдения, e0 - электрическая постоянная, e - диэлектрическая проницаемость среды (в вакууме e = 1). НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ - характеристика силового действия ЭП на заряд. Напряженность ЭП, создаваемого зарядом Q1 , есть векторная величина, обозначаемая символом (Q1) и определяемая соотношением , где - сила, действующая на заряд Q2. линиЯ эП - линия, в любой точке которой вектор напряженности ЭП направлен по касательной к ней. ЭП подчиняется принципу суперпозиции: напряженность ЭП нескольких источников является суммой векторов напряженности поля, создаваемого независимо каждым источником . ПОТОКОМ ЭП называется интеграл по некоторой поверхности S от скалярного произведения напряженности ЭП на элемент поверхности: , где вектор направлен по нормали к поверхности. Закон ГАУССА для ЭП: поток ЭП через замкнутую поверхность S0 пропорционален суммарному заряду, расположенному внутри объема, ограниченного поверхностью интегрирования потока V(S0): . Линии напряженности электрического поля точечного заряда представляют собой прямые линии, идущие от заряда (положительного) или к заряду. ПОТЕНЦИАЛОМ данной точки ЭП называется скалярная характеристика ЭП, численно равная работе сил поля по перемещению единичного положительного заряда из данной точки в другую фиксированную точку 0, в которой потенциал принят за 0 (например, в бесконечность): . Уравнение, выражающее напряженность через потенциал: , где оператор градиента grad = . ДИПОЛЬ есть два одинаковых по величине, но противоположных по знаку точечных зарядов Q, расположенных на расстоянии L (L — плечо диполя). ДИПОЛЬНЫЙ (электрический) момент есть произведение . Вектор направлен от отрицательного к положительному заряду. Напряженность ЭП диполя вычисляется с использованием принципа суперпозиции для ЭП.
q1>0 r12 q2>0 L b b q3 <0 Как видно из рисунка, , а для суммарной силы получим . На линии, проходящей через центр диполя, перпендикулярно электрическому моменту, и на большом расстоянии r от его центра: .
МЕТОДИКА и ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ Закройте окно теории. Рассмотрите внимательно рисунок и зарисуйте необходимое в конспект:
Подготовьте таблицу 1, используя образец. Подготовьте также таблицы 3 и 4, аналогичные табл.1, за исключением второй строчки, содержание которой см. в следующем разделе.
|