
- •Министерство Образования Российской Федерации
- •Электричество и магнетизм Методические указания
- •Рецензенты:
- •Введение
- •Работа 1а . Исследование электростатического поля
- •Теоретическое введение
- •Работа 1. Закон ома для однородного и неоднородного участков цепи постоянного тока.
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Вариант 1.
- •Вариант 2
- •Работа 2. Исследование источника постоянного тока. Цель работы.
- •Теоретическое введение
- •Наиболее точным способом измерения эдс является компенсационный метод
- •Для полной мощности можно записать
- •Порядок выполнения работы
- •Разделим это уравнение на l и введем обозначения:
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •2. Определить значение температурного коэффициента и сопротивления Ro.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Теоретическое введение
- •Работа 6. Исследование полупроводникового диода.
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Цель работы
- •На рис.18 изображена схема для получения петли гистерезиса на экране осциллографа.
- •Эдс индукции - напряжение u,возникающее в измерительной катушке, рассчитывается по формуле:
- •Порядок выполнения работы
- •Работа 9. Мостовые схемы для измерения сопротивлений, емкостей и индуктивностей. Цель работы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа 10. Определение элементов геомагнитного
- •Цель работы
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа 12. Определение заряда электрона. Цель работы
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа 13. Определение удельного заряда электрона при помощи магнетрона.
- •Приравнивая выражения для центростремительной силы и силы Лоренца (52), получим уравнение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Замкнуть ключи к2 и к3 и подать на экран лампы напряжение 250 b. Потенциометром r1 установить в анодной цепи напряжение 30 - 35 в.
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Работа 15. Изучение резонанса в электрических цепях.
- •Теоретическое введение
- •Подставив сюда амплитуды напряжений (56), получим связь между амлитудами силы тока i0 и напряжения u0:
- •Работа 1б. Методы расширения шкалы приборов.-----------------------------------------------------
Порядок выполнения работы
1. Собирают электрическую цепь, схема которой дана на рис.2. Для получения однородных участков 1-3, 1-4 и 1-5 точки 2 и 3 замыкают проводником. Для получения неоднородных участков 1-3, 1-4 и 1-5 между точками 2 и 3 включают гальванический элемент с эдс и внутренним сопротивлением r.
В
качестве амперметра mA
и вольтметра V
используют цифровые приборы Щ4313.
Резисторами R 1, R2
и
R3
являются магазины сопротивлений типа
Р-32. Значения сопротивлений задает
преподаватель.
Рис.2
2. Проводят измерения силы тока и напряжения на однородных и затем на неоднородных участках цепи 1-3, 1-4 и 1-5 .
3.Вместо проводника между точками 2 и 3 включают гальванический элемент (ЭДС и внутреннее сопротивление r элемента определяют с помощью комбинированного цифрового прибора Щ 4313 перед подключением в цепь). Участки 1-3, 1-4, 1-5 становятся неоднородными.
Проводят измерения силы тока и разности потенциалов
,
,
на неоднородных участках при двух разных подключениях элемента.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.
Вариант 1.
1. Рассчитывают по закону Ома значения силы тока во всех случаях и, сравнив с экспериментальными данными, делают вывод о справедливости закона Ома.
Вариант 2
По полученным результатам найдите разности потенциалов
и
. По закону Ома найдите теоретические значения сопротивлений R1 ,R2, R3, считая значения силы тока известными из опыта. Сравните полученные значения сопротивлений с экспериментальными.
Ток на всех участках последоватедьной цепи одинаков,т.к. нет разветвлений. Из закона Ома для поледовательной цепи следует, что отношение
= I= const для всех участков. Например,
Проверьте справедливость этого утверждения.
Результаты измерений и расчета по закону Ома желательно представить таблицей, удобной для последующего обсуждения.
Расчет погрешности экспериментального
значения силы тока
I
проводится по формуле
I
= I
, (5)
где U и R - погрешности измерений инапряженя U и сопротивления R участков цепи.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется силой тока? плотностью тока? Каковы единицы их измерения?
2. Назовите условия существования электрического тока?
3. В чем заключается физический смысл электродвижущей силы, действующей в цепи?
напряжения? разности потенциалов?
4. Какова связь между удельным сопротивлением и удельной проводимостью? Каковы их
единицы измерения?
5. Запишите и проанализируйте обобщенный закон Ома (закон Ома для неоднородного участка цепи). Какие частные законы можно из него получить?
6. Сформулируйте правила Кирхгофа. Для конкретной разветвленной цепи составьте уравнения, выражающие правила Кирхгофа.
ЛИТЕРАТУРА:[ 2, § 33-35]
Работа 2. Исследование источника постоянного тока. Цель работы.
1. Определение характеристик источника тока: эдс и внутреннего сопротивления.
2. Исследование зависимостей полезной, полной мощностей и кпд (коэффициента полезного действия) источника от величины силы тока в нагрузке.