Studiul Câmpului Electromagnetic

1. Tema si scopul lucrarii

Tema lucrarii: trasarea liniilor echipotentiale si a liniilor de câmp ale câmpului electrostatic creat de un dipol electric, o sarcina punctiforma lânga un plan conductor, dupa plane conductoare paralele.

Scopul lucrarii: studiul câmpului electrostatic creat de diferite distributii de sarcina electrica.

2. Metoda de cercetare folosita

Câmpul electrostatic este o forma de existenta a materiei care se manifesta în spatiul din jurul sarcinilor electrice printr-o forta exercitata asupra unei sarcini electrice aflate în repaus într-un punct din regiunea respectiva.

El este caracterizat în fiecare punct din spatiu prin intensitatea câmpului electric si prin potentialul electric V.

Intensitatea câmpului electric într-un punct din spatiu este egala cu raportul dintre forta electrica exercitata asupra unei sarcini de proba q aflate în repaus în punctul respectiv si sarcina de proba: (1)

Potentialul electric V într-un punct de spatiu egal cu raportul dintre lucrul mecanic L efectuat de un agent exterior pentru a deplasa o sarcina de proba q de la infinit în punctul dat si sarcina de proba: (2)

Intensitatea câmpului electric si potentialul electric pot fi reprezentate intuitiv cu ajutorul liniilor de câmp si al suprafetelor echipotentiale.

Liniile de câmp sunt curbe orientate, cu urmatoarele proprietati:

- numarul liniilor de câmp pe unitatea de suprafata transversala din jurul unui punct este proportional cu intensitatea câmpului electric în punctul dat;

- tangenta la linia de câmp în orice punct da directia intensitatii câmpului electric în acel punct;

- sensul liniei de câmp coincide în fiecare punct cu sensul intensitatii câmpului electric.

Suprafetele echipotentiale reprezinta locul geometric al punctelor care au acelasi potential electric. În plan suprafetele echipotentiale se reduc la liniile echipotentiale.

Liniile de câmp sunt întotdeauna normale pe suprafetele echipotentiale. Aceasta proprietate simplifica mult studiul câmpului electrostatic deoarece spectrul liniilor de câmp poate fi dedus din forma suprafetelor echipotentiale, care se poate determina mai usor.

Un sistem format din doua sarcini electrice egale si de semne contrare, numit dipol electric, creeaza la distanta mare de el un câmp electrostatic cu simetrie axiala, având intensitatea invers proportionala cu cubul distantei:

. (3)

si potentialul invers proportional cu patratul distantei:

lucrare de laborator numarul 1