Forsøg 1 · B

Endelig parallelpladekondensator

Endelig parallelpladekondensator på ledende PASCO-papir

Opstillingen består af to parallelle plader med længde og afstand mellem pladerne. Der er en spændingsforskel mellem pladerne.

(a)

Mål jeres egne værdier af , , og .

(b)

Tegn ækvipotentiallinjer for mindst fire forskellige værdier af potentialet for . Tegn derefter elektriske feltlinjer ind på samme figur. Husk, at feltlinjerne står vinkelret på ækvipotentiallinjerne.

For en ideel parallelpladekondensator er det elektriske felt konstant mellem pladerne. For en endelig parallelpladekondensator gælder dette kun omtrent midt mellem pladerne. Tæt på pladernes ender begynder feltlinjerne at bøje udad. Dette kaldes kantvirkning.

Styrken af det elektriske felt kan vurderes ud fra afstanden mellem ækvipotentiallinjerne. Hvis ækvipotentiallinjerne ligger tæt, ændrer potentialet sig hurtigt med positionen, og feltet er stærkt. Hvis ækvipotentiallinjerne ligger længere fra hinanden, er feltet svagere.

(c)

Mål en omtrentlig elektrisk feltstyrke midt mellem pladerne og en omtrentlig feltstyrke tæt på enden af pladerne. Sammenlign de to værdier, og forklar ud fra jeres ækvipotentiallinjer, hvor feltet er stærkest.

(d)

Vi kan sammenligne målingerne med en teoretisk model. Lad pladerne ligge ved og , og lad dem strække sig fra til . Antag, at den ene plade har positiv ladning, og at den anden plade har negativ ladning. Find et teoretisk udtryk for potentialet i et punkt ved at summere bidragene fra de to plader.

(e)

Tegn et contour plot af med værktøjet nedenfor. Brug jeres egne værdier af og , og sammenlign figuren med jeres målte ækvipotentiallinjer.

Indtast værdier for og i (a).
Afrunding af del B

Tal sammen om del B

Tal om spørgsmålene i gruppen. I behøver ikke skrive et færdigt svar.

1

Hvad har I lært af denne del af forsøget?

2

Hvordan hænger det, I har set og målt, sammen med det, I har lært i kurset?

3

Beskriv med jeres egne ord den fysik, I så eller målte. Hvad fik I ud af at lave denne del?

4

Hvordan ville I forklare, hvad I lavede, til en person uden fysikbaggrund — og hvorfor er det vigtigt at kunne?