Опыты с электропроводящей бумагой : от конденсатора до диполя, от
закона Ома до геологоразведки
Сорокина Елена, Хоменчук Мария,
ученицы 11 кл. ср. школы N88 г.Ярославля
Научные руководители - Тюрина Е.Н. - преподаватель физики,
Бойденко В.С., доцент ЯрГУ
Методы моделирования широко применяются в физике. В случае двумерных
объектов электрические поля удобно моделировать с помощью
электропроводящей бумаги, содержащей частицы графита или сажи.
Удельное поверхностное сопротивление или сопротивление на квадрат
плоских объектов
где p - удельное объемное электросопротивление, h - толщина
испытуемого слоя.
Для моделирования полей конденсаторов или диполей использовали
электропроводящую бумагу, металлические электроды, источник
переменного тока ПУ-42-6, милливольтметр ВЗ-38, провода и два
цанговых карандаша в качестве зондов.
Определив на бумаге между электродами линии равного потенциала, строили
линии напряженности, рассчитывали численные значения ее. В случае
плоского конденсатора поле между его обкладками однородно. В случае
диполя напряженность Е(х) меняется более, чем в 12 раз при изменении
расстояния от точки измерения до середины длины диполя от 0 до 0.4
его длины.
Известно из практики измерений, что электрический ток проникает в землю
на глубину от 1/5 до 1/3 расстояния между двумя стальными стержнями
- электродами, к которым подводят напряжение. Меняя расстояние между
этими стержнями и измеряя напряжение с помощью двух латунных
стержней и вольтметра, можно исследовать электрические
характеристики земных пород на разных глубинах.
В плоском случае также наблюдается "растекание" тока, и при
расстояниях между щупами омметра 5, 10, 20 см электросопротивление
соответственно соответственно 1.4 , 1.25 , и 0.55 кОм.
© ярославский областной Центр Дистанционного Обучения школьников, 1998