- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Моделирование электростатических полей на электропроводящей бумаге
- •Цели и задачи работы
- •Теоретические положения
- •Описание установки и методики измерений
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Определение емкости конденсатора и батареи конденсаторов
- •2.1. Цели и задачи работы
- •2.2. Теоретические положения
- •2.3. Описание установки
- •2.3.1. Подготовка модуля к работе.
- •2.3.2. Порядок проведения измерений
- •2.4. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Изучение обобщенного закона Ома и измерение электродвижущей силы методом компенсации
- •3.1. Цели и задачи работы
- •3.2. Теоретические положения
- •3.3. Описание установки и методики измерений
- •3.4. Порядок выполнения работы
- •3.5. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение магнитного поля соленоида
- •4.1. Цели и задачи работы
- •4.2. Теоретические положения
- •4.4 Описание установки.
- •4.5. Порядок выполнения работы
- •4.5.1. Тарировка индукционного датчика
- •4.5.2. Определение магнитной индукции на оси соленоида
- •4.5.3. Определение магнитной индукции на оси короткой катушки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Определение удельного заряда электрона
- •5.1. Цели и задачи работы
- •5.2.Теоретические положения
- •5.2. Описание лабораторной установки
- •5.4. Выполнение работы
- •5.4.1. Определение методом отклонения электронов в магнитном поле
- •5.4.2. Определение из вольтамперной характеристики вакуумного диода
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение явления взаимной индукции
- •6.1. Цели и задачи работы
- •6.2. Теоретические положения
- •Описание установки
- •6.4. Выполнения работы
- •6.4.1. Определение взаимной индуктивности при наличии в цепи генератора, резистора r и подключении к генератору одной из катушек
- •6.4.2. Определение взаимной индуктивности при отсутствии в цепи генератора резистора r и подключении к генератору одной из катушек
- •6.4.3. Определение взаимной индуктивности методом последовательного соединения катушки и соленоида
- •6.4.4.. Изучение зависимости эдс индукции от частоты и напряжения генератора
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Индуктивность и емкость в цепи переменного тока
- •7.1. Цели и задачи работы
- •7.2. Теоретические положения
- •Мгновенное значение силы тока
- •Так как внешнее напряжение приложено к катушке индуктивности, то
- •О писание установки
- •7.4. Выполнение работы
- •7.4.1. Определение зависимости реактивного сопротивления от частоты
- •7.4.2. Определение угла сдвига фаз между током и напряжением
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 Изучение затухающих колебаний
- •8.1. Цели и задачи работы
- •8.2. Теоретические положения
- •Согласно закону Ома для контура можно записать
- •8.3. Описание установки
- •8.4. Выполнение работы
- •8.4.1. Подготовка к работе
- •8.4.2. Порядок проведения измерений
- •8.4.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 Вынужденные электромагнитные колебания
- •9.1. Цели и задачи работы
- •9.2. Теоретические положения
- •При малом затухании ( ) резонансную частоту для напряжения можно положить равной w0. Соответственно можно считать, что
- •9.3. Описание установки
- •9.4. Выполнение работы
- •9.4.1. Подготовка к работе
- •9.4.2. Порядок проведения измерений.
- •9.4.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
- •10.1. Цели и задачи работы
- •10.2. Теоретические положения
- •10.3. Описание установки
- •10.4. Вывод расчетной формулы
- •10.5. Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •450000, Уфа-центр, ул.К.Маркса, 12
6.4.4.. Изучение зависимости эдс индукции от частоты и напряжения генератора
1. Подключить генератор к гнёздам 1,10 и милливольтметр к гнёздам 11,12.
2. Подключить к гнёздам 2,5 соленоид, а к гнёздам 4,6 катушку.
3. Установить катушку в центре соленоида.
4. Установить на генераторе напряжение 4 В. Изменяя частоту n в пределах всего диапазона 50 Гц – 20 кГц, снять зависимость E12=f(n), поддерживая напряжение генератора постоянным. Результаты измерений занести в табл. 15.
Таблица 15
№ |
n, Гц |
E, В |
1 |
50 |
|
… |
… |
|
10 |
20000 |
|
5. Установить на генераторе частоту n = 15 кГц и, меняя напряжение генератора в диапазоне 5 – 15 В через 1 В, снять зависимость E12 = f(Uг). Результаты измерений занести в табл. 16.
Таблица 16
№ |
Uг, В |
E, В |
1 … 11 |
5 … 15 |
|
6. По данным табл. 15 и 16 построить графики зависимости ЭДС взаимоиндукции от частоты и напряжения генератора
и
Контрольные вопросы
1. Дать формулировку закона электромагнитной индукции.
2. В чём заключается явление самоиндукции?
3. Сформулировать правило Ленца.
4. Как соотносятся между собой действующее и амплитудное значения тока?
5. Почему при подключении последовательно соединённых катушек взаимная индуктивность зависит от направления тока в них?
6. Записать закон Ома для цепи переменного тока.
7. От чего зависит взаимная индуктивность двух катушек?
8. При каких условиях индуктивное сопротивление будет намного больше омического?
9. Что такое магнитный поток и потокосцепление?
Лабораторная работа № 7 Индуктивность и емкость в цепи переменного тока
7.1. Цели и задачи работы
Целью работы является:
- Определение индуктивности и емкости в цепи переменного
тока.
Задачей работы является:
- Определение зависимости индуктивного и емкостного сопротивлений от частоты
- Определение угла сдвига фаз тока и напряжения.
7.2. Теоретические положения
Электрический ток, изменяющийся с течением времени, называется переменным электрическим током. Электрический ток называется периодическим, если его значения повторяются через равные промежутки времени (периоды). В электротехнике чаще всего используется гармонический ток – периодический переменный электрический ток, являющийся синусоидальной функцией времени.
Если на участок цепи, содержащий резистор (сопротивление резистора называют активным), подать напряжение, изменяющееся по синусоидальному (гармоническому) закону
U = Umcos t |
(7.1) |
(Um – амплитудное значение напряжения; - циклическая частота; t – время), то мгновенное значение тока I в цепи определяется законом Ома:
|
где амплитуда силы тока
|
На рис. 31,а приведены зависимости тока и напряжения от времени, а на рис. 31,б векторная диаграмма для амплитудных значений тока и напряжения. Как можно видеть из рисунков, с двиг фаз между Um и Im равен нулю.
Рассмотрим электрическую цепь, содержащую конденсатор (рис. 32,а). Пусть к цепи, приложено переменное напряжение, изменяющееся по закону (7.1)
В этом случае конденсатор будет всё время перезаряжаться и по цепи потечёт переменный ток. Если пренебречь сопротивлением подводящих проводов, то напряжение на конденсаторе
Uc = U = = Umcos t |
(7.2) |
где q – заряд конденсатора в момент времени t; С – ёмкость конденсатора.