Determinarea permitivității dielectrice
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
70 0
SM ISO690:2012
AUTOR, Nou. Determinarea permitivității dielectrice. In: Sesiune naţională de comunicări ştiinţifice studenţeşti:Ştiinţe ale naturii. Ştiinţe exacte. 25-26 aprilie 2013, Chişinău. Chişinău, 2013: CEP USM, 2013, 2013, pp. 72-73.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Sesiune naţională de comunicări ştiinţifice studenţeşti: 2013
Sesiunea "Sesiune naţională de comunicări ştiinţifice studenţeşti: "
Chişinău, Moldova, 25-26 aprilie 2013

Determinarea permitivității dielectrice


Pag. 72-73

Autor Nou
 
 
Disponibil în IBN: 5 mai 2021


Rezumat

Înțelegerea și însuşirea durabilă de către elevi a noțiunii de permitivitate dielectrică a mediului necesită ca în curriculumul modernizat de liceu la disciplina Fizica. Astronomia să se introducă o lucrare practică de laborator care ar avea ca obiectiv calculul cantitativ al acestei mărimi. Este importantă situația de investigație în care elevii vor avea posibilitatea să înainteze unele generalizări asupra legii lui Coulomb în studiul dependenței forței de interacțiune electrostatică dintre conductorii încărcați cu sarcină electrică de natura mediului dintre ei. De asemenea, elevii vor obține și abilități de aplicare practică a expresiei pentru calculul forței electrice, capaсității electrice, intensității câmpului electric și tensiunii electrice. Spre deosebire de datele din manual [1] în care conductorii încărcați cu sarcină electrică reprezintă două bile de formă sferică necesare deducerii legii lui Coulomb, lucrarea prezentă se poate realiza cu balanța din trusa de laborator printr-o modificare simplă – de pe un braț al balanței se scoate talgerul, care se înlocuiește cu un conductor de tip armătură de condensator de formă plană sau de o rază de 5 cm și grosimea 3-6 mm. Conductorul armătură se fixează de brațul balanței. Sub conductorul plan se introduce un alt conductor de aceeași formă. Conductorii trebuie să fie destul de netezi. Pentru aceasta se recomandă confecționarea electrozilor circulari individual la strung cu șlefuirea lor ulterioară. La armăturile balanței electrostatice, se fixează cu ciocanul de lipit câte o plăcuță de Cu cu clemă, de care se conectează conductorii conectați la sursa de tensiune înaltă. În așa conexiune sistemul de armături reprezintă un condensator plan. Dacă între armături se introduce un film dielectric și se aplică o tensiune electrică, ei se vor atrage cu forța : F =qE (1) unde q – sarcina electrică a condensatorului; E – valoarea intensității câmpului electric. Din formula capacității electrice a unui conductor C=q/U și a condensatorului plan   formula   rezultă:   formula  (2) unde: U – tensiunea electrică, S – aria unei armături a balanței electrostatice; d – grosimea filmului (mediului) dielectric; e – permitivitatea dielectrică a mediului; e0 – permitivitatea vidului.Prin separarea mărimilor fizice obținem expresia pentru sarcina sistemului de conductori ai balanței electrostatice:  formula  Deoarece   formula   rezulta ca forța de interacțiune electrostatică definită cu ajutorul balanței: formula   (4)   În raport cu permitivitatea dielectrică a mediului dintre armături, obținem expresia finală:   formula    (5) Expresia dedusă poate fi aplicată la calculul permitivității în condiții de laborator prin investigarea de către elevi asupra dependenței dintre valorile F și U, pentru cazul S = const, d = const, formula  . Din cele menționate mai sus, vom remarca că se poate realizează consecutiv experimentul pentru diferite materiale dielectrice și la o tensiune constantă U = const, determinând dependența valorii forței electrice de natura dielectricului: formula  (6) Modul de lucru recomandat cu balanța electrostatică se propune în lucrare.

Dublin Core Export

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<oai_dc:dc xmlns:dc='http://purl.org/dc/elements/1.1/' xmlns:oai_dc='http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/' xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' xsi:schemaLocation='http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd'>
<dc:creator>Autor, N.</dc:creator>
<dc:date>2013</dc:date>
<dc:description xml:lang='ro'><p>&Icirc;nțelegerea și &icirc;nsuşirea durabilă de către elevi a noțiunii de permitivitate dielectrică a mediului necesită ca &icirc;n curriculumul modernizat de liceu la disciplina Fizica. Astronomia să se introducă o lucrare practică de laborator care ar avea ca obiectiv calculul cantitativ al acestei mărimi. Este importantă situația de investigație &icirc;n care elevii vor avea posibilitatea să &icirc;nainteze unele generalizări asupra legii lui Coulomb &icirc;n studiul dependenței forței de interacțiune electrostatică dintre conductorii &icirc;ncărcați cu sarcină electrică de natura mediului dintre ei. De asemenea, elevii vor obține și abilități de aplicare practică a expresiei pentru calculul forței electrice, capaсității electrice, intensității c&acirc;mpului electric și tensiunii electrice. Spre deosebire de datele din manual [1] &icirc;n care conductorii &icirc;ncărcați cu sarcină electrică reprezintă două bile de formă sferică necesare deducerii legii lui Coulomb, lucrarea prezentă se poate realiza cu balanța din trusa de laborator printr-o modificare simplă &ndash; de pe un braț al balanței se scoate talgerul, care se &icirc;nlocuiește cu un conductor de tip armătură de condensator de formă plană sau de o rază de 5 cm și grosimea 3-6 mm. Conductorul armătură se fixează de brațul balanței. Sub conductorul plan se introduce un alt conductor de aceeași formă. Conductorii trebuie să fie destul de netezi. Pentru aceasta se recomandă confecționarea electrozilor circulari individual la strung cu șlefuirea lor ulterioară. La armăturile balanței electrostatice, se fixează cu ciocanul de lipit c&acirc;te o plăcuță de Cu cu clemă, de care se conectează conductorii conectați la sursa de tensiune &icirc;naltă. &Icirc;n așa conexiune sistemul de armături reprezintă un condensator plan. Dacă &icirc;ntre armături se introduce un film dielectric și se aplică o tensiune electrică, ei se vor atrage cu forța : F =qE&nbsp;(1) unde q &ndash; sarcina electrică a condensatorului; E &ndash; valoarea intensității c&acirc;mpului electric. Din formula capacității electrice a unui conductor C=q/U&nbsp;și a condensatorului plan&nbsp; &nbsp;formula&nbsp; &nbsp;rezultă:&nbsp; &nbsp;formula&nbsp; (2) unde: U &ndash; tensiunea electrică, S &ndash; aria unei armături a balanței electrostatice; d &ndash; grosimea filmului (mediului) dielectric; e &ndash; permitivitatea dielectrică a mediului; e0 &ndash; permitivitatea vidului.</p><p>Prin separarea mărimilor fizice obținem expresia pentru sarcina sistemului de conductori ai balanței electrostatice:&nbsp; formula&nbsp;&nbsp;</p><p>Deoarece&nbsp; &nbsp;formula&nbsp; &nbsp;rezulta ca forța de interacțiune electrostatică definită cu ajutorul balanței: formula&nbsp; &nbsp;(4)&nbsp; &nbsp;&Icirc;n raport cu permitivitatea dielectrică a mediului dintre armături, obținem expresia finală:&nbsp; &nbsp;formula&nbsp; &nbsp; (5) Expresia dedusă poate fi aplicată la calculul permitivității &icirc;n condiții de laborator prin investigarea de către elevi asupra dependenței dintre valorile F și U, pentru cazul S = const, d = const, formula&nbsp;&nbsp;. Din cele menționate mai sus, vom remarca că se poate realizează consecutiv experimentul pentru diferite materiale dielectrice și la o tensiune constantă U = const, determin&acirc;nd dependența valorii forței electrice de natura dielectricului: formula&nbsp; (6) Modul de lucru recomandat cu balanța electrostatică se propune &icirc;n lucrare.</p></dc:description>
<dc:source>Sesiune naţională de comunicări ştiinţifice studenţeşti: () 72-73</dc:source>
<dc:title><p>Determinarea permitivității dielectrice</p></dc:title>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/article</dc:type>
</oai_dc:dc>