
- •Опис вимірювальної установки і методика вимірювань
- •Порядок виконання роботи
- •Додаток Механічні (пружні) хвилі
- •Поперечні і поздовжні хвилі
- •Модель поперечної хвилі
- •Модель поздовжньої хвилі
- •Довжина хвилі
- •Рівняння плоскої синусоїдальної хвилі
- •Інтерференція хвиль. Стоячі хвилі
- •Власні коливання струни і повітря в трубі
- •Контрольні запитання До експерименту
- •Після експерименту
- •Лабораторна робота №2.8 вивчення залежності опору реальних провідників від їх геометричних параметрів і питомого опору
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання До експерименту
- •Після експерименту
- •Лабораторна робота №2.10 потужність у колі постійного струму
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №2.11 елементи кіл змінного струму. Ємнісний та індуктивний опори
- •Теоретичні відомості
- •Конденсатор у колі змінного струму
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №2.13 визначення часу зіткнення куль
- •Теоретичні відомості
- •Порядок виконання роботи
- •Порядок перемикання тумблерів для вимірювання і .
- •Контрольні запитання До експерименту
- •Після експерименту
- •Додаток
- •Густина чистих елементів за температури
- •Густина твердих тіл за температури
- •Деякі сталі рідин за температури
- •Швидкість звуку у різних середовищах
- •Тверді тіла
- •В’язкість деяких рідин за різних температур
- •Лінійний коефіцієнт послаблення вузького пучка -променів
- •Пробіг -частинок у повітрі (у см) залежно від їх енергії
- •Пробіг -частинок у повітрі і алюмінії залежно від їх енергії
- •Рекомендована література Основна
- •Додаткова
- •Кшевецький Олег Станіславович Лабораторний фізичний практикум
Чотири провідники з опором по 1.5 Ом кожен потрібно з’єднати так, щоб одержати опір 2 Ом. Як це зробити?
Три провідники з’єднати паралельно і один послідовно до них.
Три провідники з’єднати послідовно і один паралельно до них.
По два провідники з’єднати послідовно, у дві паралельні групи.
Для якого відношення довжин відрізків дроту реохорда
похибка вимірювань найменша?
1.
.
.
У нерозгалуженій частині кола (рис. 2.9.1) протікає струм
А. Опори трьох плечей моста Уїтстона відомі:
Ом,
Ом. Знайти силу струму, що протікає через опір
.
2 А.
1 А.
3 А.
Яку ділянку схеми на рис. 2.9.2 називають мостом у власному сенсі?
Ділянка, що містить .
Ділянка, що містить гальванометр.
Ділянка з реохордів.
Відомі опори плечей урівноваженого моста Уїтстона (рис. 2.9.1):
,
Ом,
Ом. Визначіть опір на затискачах джерела струму, якщо в нерозгалуженій частині кола йде струм
.
25 В.
5 В.
7.5 В.
Як потрібно з’єднати опори
Ом,
Ом і
Ом, щоб одержати систему з
Ом?
і
з’єднати паралельно і
послідовно з ними.
і з’єднати паралельно і послідовно з ними.
і з’єднати послідовно і паралельно до них.
Чи зміниться умова рівноваги моста Уїтстона, якщо гальванометр і джерело струму поміняти місцями?
Так.
Ні.
Це залежить від внутрішнього опору джерела.
Реохордний міст Уітстона знаходиться в рівновазі, якщо
. Як потрібно змінити опір, щоб рівновага спостерігалася, коли
(
– довжина реохорда)? Опір магазина не змінюється.
Збільшити в 3 рази.
Зменшити в 3 рази.
Збільшити в 9 разів.
Для ілюмінації складено 6 паралельних груп по 10 електричних лампочок, включених послідовно. Знайти загальний опір установки, якщо опір кожної лампочки 6 Ом.
10 Ом.
3.6 Ом.
60 Ом.
Лабораторна робота №2.10 потужність у колі постійного струму
Мета роботи: вивчити закон Джоуля-Ленца в колах постійного струму і узгодження джерел струму з навантаженням за допомогою програми “Електронний конструктор”.
Теоретичні відомості
Будь-яке реальне джерело струму має внутрішній опір. Тому в разі підключення джерела струму до навантаження тепло виділятиметься як у навантаженні, так і всередині джерела струму (на його внутрішньому опорі). На якому навантаженні, підключеному до даного джерела струму, виділятиметься максимальна потужність?
Р
озглянемо
схему, зображену на рис. 2.10.1.
Сила струму, що протікає у колі, визначається із закону Ома для повного кола
, (2.10.1)
де
– ЕРС джерела струму,
– внутрішній опір джерела,
– опір навантаження.
Напруга U на навантаженні R дорівнюватиме
|
(2.10.2) |
а потужність Р, що виділяється на опорі R, буде рівна
|
(2.10.3) |
Як
видно з формули (2.10.3), потужність Р,
що виділяється на навантаженні, буде
малою, якщо опір R
навантаження малий
.
Потужність також буде малою для дуже
великого опору навантаження
.
Розрахунок показує, що максимальна
потужність виділятиметься на навантаженні
у разі рівності внутрішнього опору r
і опору навантаження
.
У цьому випадку
|
(2.10.4) |
Порядок виконання роботи
Скласти на монтажному столі схему, зображену на рис. 2.10.2. Вибрати значення параметрів елементів такими:
батарея
–
В,
Ом;
реостат – Ом.
Змінити положення повзунка реостата, виміряти силу струму у колі і напругу на реостаті (навантаженні).
Занести одержані дані (опір реостата R, силу струму I і напругу U) в таблицю.
Розрахувати потужність, що виділяється на навантаженні, для різних значень опору реостата за формулою
.
Побудувати графік залежності потужності від опору навантаження.
Визначити з графіка опір навантаження, на якому виділяється максимальна потужність.
Порівняти отримане значення з теоретичним (2.10.4). Зробити висновки.
Контрольні запитання
Дати визначення потужності. Навести інші формули для розрахунку потужності у колах постійного струму.
Що таке ЕРС джерела струму?
За якого значення R струм у колі буде максимальним? Як його розрахувати?
За якого значення R напруга на навантаженні (реостаті) буде максимальною? Яке її значення?
Чому зі збільшенням опору навантаження напруга на ньому росте?
Пояснити, чому потужність, що виділяється на навантаженні, мала, якщо опір навантаження сильно відрізняється від внутрішнього опору джерела? Зверніть увагу на формули для сили струму (2.10.1) і напруги (2.10.2) на навантаженні.
Лабораторна робота №2.11 елементи кіл змінного струму. Ємнісний та індуктивний опори
Мета роботи: вивчити залежність ємнісного та індуктивного опорів від частоти змінного струму і параметрів елементів за допомогою програми “Електронний конструктор”.
Теоретичні відомості
У колі змінного струму окрім резисторів можуть використовуватися котушки індуктивності і конденсатори. Для постійного струму котушка індуктивності має тільки активний опір, який зазвичай невеликий (якщо котушка не має великої кількості витків). Конденсатор у колі постійного струму є “розривом” (дуже великий активний опір). Для змінного струму ці елементи проявляють специфічний реактивний опір, який залежить як від їх номіналів, так і від частоти змінного струму, що протікає через котушку і конденсатор.
Котушка у колі змінного струму.
Розглянемо,
що відбувається у колі, яке містить
резистор і котушку індуктивності.
Коливання сили струму, що протікає через
котушку
викликають падіння напруги на кінцях
котушки відповідно до закону самоіндукції
і правила Ленца:
,
тобто
коливання напруги випереджають за фазою
коливання сили струму на
.
Добуток
є амплітудою коливання напруги
.
Добуток циклічної частоти на індуктивність називають індуктивним опором котушки
|
(2.11.1) |
тому зв’язок між амплітудами напруги і струму на котушці збігається за формою із законом Ома для ділянки кола постійного струму
|
(2.11.2) |
Як видно
з виразу (2.11.1), індуктивний опір не
постійний для даної котушки, а пропорційний
частоті змінного струму. Тому амплітуда
коливань сили струму
у провіднику з індуктивністю L
за постійної амплітуди напруги
зменшується обернено пропорційно до
частоти змінного струму
.
Конденсатор у колі змінного струму
У разі зміни напруги на обкладках конденсатора за гармонічним законом
заряд q на його обкладках змінюється також за гармонічним законом
.
Електричний струм у колі виникає в результаті зміни заряду конденсатора, тому коливання сили струму у колі відбуватимуться згідно із законом
.
Видно,
що коливання напруги на конденсаторі
відстають за фазою від коливань сили
струму на
.
Вираз
є амплітудою коливань сили струму
.
Аналогічно до індуктивності введемо поняття ємнісного опору конденсатора
|
(2.11.3) |
Для конденсатора одержуємо співвідношення, аналогічне до закону Ома
|
(2.11.4) |
Формули (2.11.2) і (2.11.4) справедливі і для ефективних значень струму і напруги. Додаткові теоретичні відомості див. лабораторну роботу №1.17
Порядок виконання роботи
Скласти коло, зображене на рис. 2.11.1.
Встановити такі значення параметрів:
генератор
–
В,
Гц;
конденсатор
–
В,
мкФ;
резистор
–
Ом,
Вт.
З
мінюючи ємність конденсатора від 5 до 50 мкФ (через 5 мкФ), записати покази вольтметрів (напруги на конденсаторі і на резисторі).
Розрахувати ефективні значення струмів, що протікають у колі, залежно від значень ємності конденсатора (для цього треба напругу на резисторі розділити на його опір).
Визначити значення ємнісних опорів конденсатора (за допомогою закону Ома), для відповідних значень його ємності і порівняти їх з розрахованими за формулою (2.11.3).
Встановити ємність конденсатора 10 мкФ.
Змінюючи частоту генератора
від 20 до 100 Гц (через 10 Гц), повторити вимірювання і розрахунки ємнісного опору залежно від частоти змінного струму.
Зібрати коло, зображене на рис. 2.11.2.
Встановити такі значення:
генератор – В, Гц;
котушка
–
мГн;
резистор – Ом, Вт.
З
мінюючи індуктивність котушки від 50 до 500 мГн (через 50 мГн), записати покази вольтметрів (напруги на котушці і на резисторі).
Розрахувати ефективне значення струмів, що протікають у колі, залежно від значення індуктивності котушки (для цього треба напругу на резисторі розділити на його опір).
Визначити індуктивні опори котушки для відповідних значень її індуктивності і порівняти їх з розрахованими за формулою (2.11.1).
Встановити індуктивність котушки 100 мГн.
Змінюючи частоту генератора від 20 до 100 Гц (через 10 Гц), повторити вимірювання і розрахунки індуктивного опору залежно від частоти змінного струму.
Побудувати графік залежностей індуктивного і ємнісного опорів від частоти змінного струму.
Контрольні запитання
Що таке конденсатор?
Що таке котушка індуктивності?
Чому ємнісний опір зменшується зі збільшенням частоти струму, а індуктивний опір – збільшується?
Які різниці фаз між струмом і напругою для котушки і конденсатора?
В яких одиницях вимірюються ємнісні та індуктивні опори?
Як записується аналог закону Ома для максимальних (ефективних) значень струму і напруги для реактивних елементів – конденсатора і котушки індуктивності?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2.12
ЯВИЩЕ РЕЗОНАНСУ У КОЛІ
ЗМІННОГО СТРУМУ
Мета роботи: вивчення стаціонарних вимушених коливань у колі змінного струму, дослідження явища резонансу за допомогою програми “Електронний конструктор”.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Розглянемо електричну схему на рис. 2.12.1, де послідовно з’єднані конденсатор, резистор і котушка індуктивності підключені до генератора змінної напруги.
У
такому колі виникають вимушені коливання
сили струму і напруги на окремих його
елементах. Сила струму у колі буде
залежати від частоти
прикладеної напруги генератора, оскільки
опори реактивних елементів (конденсатора
і котушки індуктивності) залежать від
частоти.
Якщо
частота змінного струму
низька, ємнісний опір конденсатора
буде дуже великим, тому сила струму у
колі буде малою. У протилежному граничному
випадку великої частоти змінного струму
великим буде індуктивний опір котушки
і сила струму у колі буде знову малою.
Повний опір Z кола, зображеного на рис. 2.12.1, визначається формулою:
.
Максимальна
сила струму в колі буде відповідати
такій частоті
прикладеної змінної напруги, за якої
індуктивний та ємнісний опори будуть
однаковими:
|
(2.12.1) |
У
разі рівних реактивних опорів котушки
і конденсатора, амплітуди напруг на цих
елементах теж будуть рівними
.
Коливання напруги на котушці і конденсаторі
протилежні за фазою, тому їх сума у
випадку виконання умови (2.12.1) буде рівною
нулю. У результаті напруга
на активному опорі R
дорівнюватиме повній напрузі генератора
U,
а сила струму у колі досягне максимального
значення
.
Циклічна частота
коливань сили струму і ЕРС при цьому
рівна
|
(2.12.2) |
і
збігається з циклічною частотою вільних
незатухаючих електромагнітних коливань
електричного коливального контура.
Явище
різкого зростання вимушених коливань
сили струму в коливальному контурі з
наближенням циклічної частоти
зовнішньої змінної ЕРС до частоти
вільних незатухаючих коливань у контурі
називається резонансом
в електричному колі змінного струму.
Частота
називається резонансною
циклічною частотою.
Резонансна циклічна частота не залежить
від активного опору R.
Графік залежності
від
називається резонансною
кривою.
Резонансні криві мають тим більший і
гостріший максимум чим менший активний
опір R (рис.
2.12.2)
Порядок виконання роботи
Скласти на монтажному столі схему, яка вказана на рис. 2.12.1, вибравши значення параметрів елементів так:
генератор
–
В,
Гц;
резистор
–
Ом,
Вт;
конденсатор
–
мкФ,
В;
котушка
–
Гн.
Змінюючи частоту генератора від 10 Гц до 100 Гц через кожних 10 Гц, за допомогою вольтметрів виміряти напругу на котушці, конденсаторі, резисторі і занести виміряні значення у таблицю.
Примітка. У наборі конструктора є лише два мультиметра, тому, змінюючи частоту генератора, провести виміри двічі – спочатку підключити вольтметр до котушки і конденсатора, а другий раз – до резистора.
Побудувати графіки залежності напруги на резисторі, конденсаторі і котушці залежно від частоти генератора.
Розрахувати за формулою (2.12.2) частоту резонансу і порівняти отриманий результат з експериментальним.
Змінити параметри елементів, повторити виміри і розрахунки.
Контрольні запитання
Поясніть експериментальні графіки залежності напруги на елементах від частоти змінного струму у колі.
Як залежить реактивний опір конденсатора і котушки індуктивності від частоти змінного струму?
Чому сила струму у послідовному колі з конденсатором, котушкою та резистором має максимум при певній частоті і прямує до нуля в разі дуже малої або дуже великої частоти?
Чому у випадку резонансу напруга на резисторі рівна напрузі джерела змінного струму?
За якої умови наступає резонанс у послідовному колі змінного струму?
Як використовується явище резонансу у побуті, техніці, науці?
Лабораторна робота №2.13 визначення часу зіткнення куль
Мета роботи: ознайомлення з роботою балістичного гальванометра; вимірювання часу зіткнення куль за допомогою електричної схеми, що містить конденсатор і балістичний гальванометр.
Теоретичні відомості
Проміжок
часу, протягом якого відбувається
зіткнення твердих тіл, дуже малий
,
і не може бути безпосередньо виміряний
звичайним секундоміром. Тому проводять
непрямі вимірювання.
У цій роботі використовується електрична схема з конденсатором, який за час удару куль розряджається через коло балістичного гальванометра.
У
експериментальній установці (рис.
2.13.1) дві сталеві кулі підвішені на
металевих нитках. У відхиленому положенні
вони утримуються електромагнітами
і
.
У схему включений конденсатор ємністю
C.
В момент зіткнення куль відбувається
його часткова розрядка. Час удару рівний
часу розрядки.
Нехай
– заряд конденсатора до зіткнення куль,
q
– після зіткнення. Тоді середня сила
струму, що протікає в колі під час
розрядки конденсатора, рівна
,
(2.13.1)
де
– час зіткнення куль.
Опір R
(рис. 2.13.1) береться достатньо великим,
щоб початкове
і кінцеве
значення напруги на обкладках конденсатора
мало відрізнялися одне від одного. У
цьому випадку короткочасний струм
розрядки можна вважати квазістаціонарним,
а середню напругу записати у вигляді
|
(2.13.2) |
де
,
.
За законом Ома
|
(2.13.3) |
З (2.13.1) і (2.13.3):
,
звідси
.
(2.13.4)
Заряди
і
визначаються експериментально за
допомогою балістичного гальванометра.
Балістичним називається дзеркальний гальванометр, момент інерції рухомої частини якого штучно збільшений. Цей прилад призначений для вимірювання заряду, що проходить через коло при короткочасних імпульсах струму. Схематично будова балістичного гальванометра показана на рис. 2.13.2 (вигляд зверху).
Дротяна рамка 1 і залізний циліндр 2 підвішені на металевій нитці в кільцевому зазорі між полюсами постійного магніту N і S. До нитки прикріплено дзеркальце. Для вимірювання відхилення рамки від положення рівноваги використовується промінь світла, який прямує від лампочки на дзеркальце і, відбившись від нього, потрапляє на шкалу (рис. 2.13.2).
При
короткочасному протіканні струму
на рамку 1 з боку зовнішнього магнітного
поля
діє пара сил Ампера
,
що створює обертальний момент (рис.
2.13.2).
Тривалість
імпульсу струму t
значно менша за період власних коливань
рамки
,
оскільки рухома частина гальванометра
має великий момент інерції (зумовлений
циліндром 2). Тому дія на рамку моменту
сил Ампера має характер “удару” (звідси
назва гальванометра).
П
ід
час повороту рамки її кінетична енергія
переходить в потенціальну енергію
закрученої нитки. Разом з рамкою на кут
повертається і дзеркальце (світловий
промінь зміщується на кут
)
(рис. 2.13.3).
За лінійною шкалою вимірюють зміщення світлового “зайчика”, відбитого від дзеркальця. Заряд , що пройшов рамкою за час протікання струму, прямо пропорційний числу поділок шкали n:
,
(2.13.5)
де В – балістична стала гальванометра (залежить від цілого ряду параметрів приладу).
З урахуванням (2.13.5) формула (2.13.4) набуде вигляду
|
(2.13.6) |
Таким
чином, для розрахунку часу
необхідно знати ємність конденсатора
,
опір кола
і виміряти зміщення “зайчика”
балістичного гальванометра до
і після
зіткнення куль.
Порядок виконання роботи
До відповідних клем установки з кулями підключається балістичний гальванометр і вольтметр. За допомогою вольтметра контролюється сталість напруги під час дослідів.
Вилка
живлення, призначена для зарядки
конденсатора від джерела, вмикається
в розетку
,
вилка живлення магнітів – в розетку
.
Балістичний
гальванометр вмикається в мережу
змінного струму на
,
при цьому з’являється "зайчик"
поблизу нуля шкали. Точна настройка
світлового покажчика на нуль шкали
проводиться бічним регулятором.
Перемикачам
,
і
,
показаним на електричній схемі (рис.
2.13.1), відповідають “однойменні” тумблери
на установці (рис. 2.13.4).
Порядок перемикання тумблерів для вимірювання і .
Перед проведенням експерименту всі тумблери знаходяться в “нейтральному” горизонтальному положенні 0, перпендикулярному до площини панелі.
Вимірювання
|
||
1 |
|
Праву кулю підводять до магніту і після примагнічування залишають у відхиленому положенні. |
2 |
|
Конденсатор заряджають і відключають від джерела, приєднавши до перемикача |
3 |
|
Конденсатор розряджається через гальванометр. “Зайчик” гальванометра відхиляється праворуч уздовж шкали. Потрібно встигнути “засікти” його максимальне відхилення (у поділках). |
Перед вимірюванням n тумблер залишається в положенні I, тумблери і ставляться в “нейтральне” положення 0.
Вимірювання n |
||
1 |
|
Після зарядки конденсатор перемикається від джерела до тумблера . |
2 |
|
Конденсатор з’єднується з кулями. |
3 |
|
Відбувається зіткнення куль, потім ліва куля примагнічується до . |
4 |
|
Заряд переходить з кулі у коло гальванометра. Вимірюється максимальне відхилення “зайчика” n, відповідне заряду на обкладках конденсатора після зіткнення куль. |
Значення
C,
R,
і n
заносять в таблицю. За формулою (2.13.6)
обчислюють t.
Дослід повторюють п’ять разів.
Розраховують середній час зіткнення
куль
.
Таблиця 2.13.1
№ п/п |
, нФ |
, кОм |
|
|
, с |
|
Контрольні запитання До експерименту
Яке співвідношення між і ?
.
.
.
У якому положенні перемикача конденсатор заряджається від джерела?
.
.
.
З чим з’єднується заряджений конденсатор після перемикання тумблера з положення І в положення ІІ?
З балістичним гальванометром.
З кулями.
З тумблером .
Які сили створюють обертальний момент, що діє на рамку балістичного гальванометра під час проходження імпульсу струму?
Кулонівські сили.
Сили Ампера.
Сили пружності.
У чому вимірюють і ?
У Кулонах.
У Фарадах.
У поділках.
За допомогою якого тумблера на установці здійснюється зіткнення куль?
.
.
.
Чи має електроємність незаряджений конденсатор?
Так.
Ні.
Це залежить від його форми.
Що таке R у робочій формулі (2.13.6)?
Радіус кулі.
Опір кола.
Відстань від точки підвішування до центра кулі.
Яким має бути співвідношення між періодом власних коливань рухомої частини балістичного гальванометра Т і тривалістю імпульсу струму t?
.
.
.
Яку величину вимірюють балістичним гальванометром?
Заряд.
Силу струму.
Час.
Після експерименту
Як потрібно з’єднати конденсатори
пФ,
пФ і
пФ, щоб одержати систему з ємністю
пФ?
З’єднанні паралельно конденсатори
і
підключити послідовно з конденсатором
.
З’єднанні послідовно конденсатори і підключити паралельно з конденсатором .
З’єднанні паралельно конденсатори і підключити послідовно до конденсатора .
Плоский конденсатор підключили до джерела постійної напруги. Потім, не відключаючи від джерела, зменшили відстань між пластинами в 3 рази. Як змінився заряд на обкладках конденсатора?
Збільшився в 3 рази.
Зменшився в 3 рази.
Не змінився.
Чим забезпечується виконання умови під час дослідів в цій роботі?
Підбором ємності конденсатора.
Малим часом зіткнення куль.
Великим опором R.
Найкоротша відстань від нитки, на якій підвішена рамка, до шкали всередині балістичного гальванометра рівна h. Рамка повернулася на кут . Чому рівна лінійна відстань l, на яку відхиляється „зайчик” уздовж шкали?
.
.
Плоский повітряний конденсатор заряджений до різниці потенціалів
кВ. Після відключення від джерела відстань між пластинами конденсатора була збільшена в два рази. Визначте різницю потенціалів між обкладками конденсатора
після того, як їх розсунуто.
0.5 кВ.
2 кВ.
1 кВ.
Після розрядки конденсатора ємністю
нФ через коло балістичного гальванометра “зайчик” відхилився на 20 поділок шкали. На скільки поділок відхилиться “зайчик” гальванометра після розрядки конденсатора ємністю
нФ? Напруга на конденсаторах однакова.
25.
16.
10.
Яке призначення циліндра 2 в будові балістичного гальванометра (рис. 2.13.3).
Забезпечення стійкості приладу.
Збільшення моменту інерції і періоду власних коливань рухомої частини приладу.
Збільшення індуктивності рамки.
Три однакові конденсатори один раз з’єднали паралельно, інший – послідовно. Знайдіть відношення ємності батареї при паралельному з’єднанні
до ємності при послідовному з’єднанні .
9.
1/9.
3.
До пластин повітряного конденсатора прикладена різниця потенціалів
В. Після відключення конденсатора від джерела простір між пластинами заповнили парафіном
. Визначте різницю потенціалів
між обкладками конденсатора після внесення діелектрика.
25 В.
100 В.
50 В.
Конденсатор ємністю
мкФ, між пластинами якого напруга
В, розрядився через балістичний гальванометр. „Зайчик” відхилився на 25 поділок. Знайти ємність іншого конденсатора, під час розрядки якого через той же гальванометр „зайчик” відскочив на 15 поділок. Напруга між обкладками другого конденсатора дорівнювала
В.
16 мкФ.
25 мкФ.
32 мкФ.
Додаток
Одиниці вимірювання фізичних величин в системі СІ
Величина |
Одиниця |
|||
Найменування |
Позначення або формули |
Найменування |
Позначення |
|
українське |
міжнародне |
|||
Основні одиниці |
||||
Довжина |
l |
метр |
м |
m |
Маса |
m |
кілограм |
кг |
kg |
Час |
t |
секунда |
с |
s |
Температура |
T |
кельвін |
К |
K |
Сила струму |
I |
ампер |
А |
A |
Сила світла |
J |
кандела |
кд |
cd |
Кількість речовини |
|
моль |
моль |
mol |
Похідні одиниці |
||||
Площа |
|
квадратний метр |
|
|
Об’єм |
|
кубічний метр |
|
|
Густина |
|
кілограм на кубічний метр |
|
|
Швидкість |
|
метр за секунду |
|
|
Прискорення |
|
метр за секунду у квадраті |
|
|
Частота обертання |
|
секунда в мінус першій степені |
|
|
Кутова швидкість |
|
радіан за секунду |
|
|
Кутове прискорення |
|
радіан за секунду у квадраті |
|
|
Сила |
|
ньютон |
Н |
N |
Тиск |
|
паскаль |
Па |
Pa |
Напруження механічне |
|
|||
Твердість |
|
ньютон на метр |
|
|
Кількість руху |
|
кілограм-метр за секунду |
|
|
Імпульс сили |
|
ньютон-секунда |
|
|
Робота |
|
джоуль |
Дж |
|
Енергія |
|
|||
Потужність |
|
ват |
Вт |
|
Момент сили |
|
ньютон-метр |
|
|
Момент інерції |
|
кілограм-метр у квадраті |
|
|
Момент кількості руху |
|
кілограм-метр у квадраті за секунду |
|
|
Період |
Т |
секунда |
с |
|
Частота коливального процесу |
|
герц |
Гц |
|
Фаза коливального процесу |
|
радіан |
рад |
rad |
Кутова швидкість |
|
радіан за секунду |
|
|
Довжина хвилі |
|
метр |
м |
m |
Хвильове число |
|
метр в мінус першій степені |
|
|
Кількість теплоти |
|
джоуль |
Дж |
J |
Теплоємність |
|
джоуль на кельвін |
|
|
Питома теплоємність |
|
джоуль на кілограм-кельвін |
|
|
Молярна теплоємність |
|
джоуль на моль-кельвін |
|
|
Питома теплота фазового перетворення (плавлення, кипіння) |
|
джоуль на кілограм |
|
|
Температурний коефіцієнт лінійного розширення |
|
кельвін в мінус першій степені |
|
|
Температурний коефіцієнт об’ємного розширення |
|
|||
Теплопровідність |
|
ват на метр-кельвін |
|
|
Коефіцієнт дифузії |
|
квадратний метр на секунду |
|
|
Коефіцієнт внутрішнього тертя |
|
паскаль-секунда |
|
|
Коефіцієнт поверхневого натягу |
|
ньютон на метр |
|
|
Електричний заряд |
|
кулон |
Кл |
C |
Електрична стала |
|
фарада на метр |
|
|
Відносна діелектрична проникність |
|
– |
– |
– |
Лінійна густина електричного заряду |
|
кулон на метр |
|
|
Поверхнева густина електричного заряду |
|
кулон на квадратний метр |
|
|
Об’ємна густина електричного заряду |
|
кулон на кубічний метр |
|
|
Електричний момент диполя |
|
кулон-метр |
|
|
Напруженість електричного поля |
|
вольт на метр |
|
|
Різниця електричних потенціалів |
|
вольт |
В |
V |
Електрорушійна сила |
|
|||
Напруга |
|
|||
Електрична ємність |
|
фарада |
Ф |
F |
Густина струму |
|
ампер на квадратний метр |
|
|
Електричний опір |
|
ом |
Ом |
|
Електрична провідність |
|
сименс |
См |
S |
Магнітна стала |
|
генрі на метр |
|
|
Магнітна проникність |
|
– |
– |
– |
Магнітна індукція |
|
тесла |
Т |
T |
Магнітний момент електричного струму |
|
ампер-квадратний метр |
|
|
Магнітний потік |
|
вебер |
Вб |
Wb |
Індуктивність |
|
генрі |
Г |
H |
Взаємна індуктивність |
M |
|||
Світловий потік |
|
люмен |
лм |
Lm |
Освітленість |
|
люкс |
лк |
Lx |
Яскравість |
|
кандела на квадратний метр |
|
|
Енергія випромінювання |
W |
джоуль |
Дж |
J |
Універсальні фізичні сталі
Назва |
Позначення |
Числове значення |
Прискорення вільного падіння |
g |
9,80602 |
Гравітаційна стала |
G |
|
Абсолютний нуль температур |
_ |
|
Потрійна точка води |
_ |
|
Мольний
об’єм ідеального газу у нормальних
умовах ( |
|
|
Універсальна газова стала |
R |
|
Число молекул у молі речовини (число Авогадро) |
|
|
Число молекул в 1 газу за нормальних умов (число Лошмідта) |
|
|
Стала Больцмана |
|
|
Атомна одиниця маси |
а. о. м. |
|
Маса спокою електрона |
|
|
Маса спокою протона |
|
|
Маса атома водню |
|
|
Маса спокою нейтрона |
|
|
Елементарний заряд |
е |
|
Число Фарадея |
F |
|
Електрична стала |
|
|
Магнітна стала |
|
|
Стала Планка |
h |
|
Швидкість світла у вакуумі |
c |
|
Дані про Сонце, Землю та Місяць
Величина |
Сонце |
Земля |
Місяць |
Середній радіус, км |
|
|
|
Маса, кг |
|
|
|
Середня густина, |
1409 |
5516 |
3340 |
Прискорення вільного падіння на поверхню, |
237,98 |
9,806 |
1,62 |
Швидкість
поступального руху,
|
20 |
29,78 |
1,02 |
Середня відстань до Землі, км |
|
– |
|
Період обертання навколо центрального світила, с |
– |
|
|
Прискорення вільного падіння на різних широтах
|
|
|
|
|
|
0 |
978,0300 |
35 |
979,7299 |
70 |
982,6061 |
5 |
978,0692 |
40 |
980,1659 |
75 |
982,8665 |
10 |
978,1855 |
45 |
980,6159 |
80 |
983,0257 |
15 |
978,3756 |
50 |
981,0663 |
85 |
983,1759 |
20 |
978,6337 |
55 |
981,5034 |
90 |
983,2360 |
25 |
978,9521 |
60 |
981,9141 |
|
|
30 |
979,3213 |
65 |
982,2853 |
|
|
Густина чистих елементів за температури
Елемент |
|
Елемент |
|
Алюміній |
2,70 |
Платина |
21,37 |
Залізо |
7,87 |
Свинець |
11,342 |
Золото |
19,3 |
Срібло |
10,42-10,59 |
Йод |
4,94 |
Титан |
4,5 |
Мідь |
8,93 |
Вуглець (алмаз) |
3,52 |
Нікель |
8,6-8,9 |
Вуглець (графіт) |
2,25 |
Олово |
7,29 |
Цинк |
6,92 |
Густина твердих тіл за температури
Речовина |
|
Речовина |
|
Сплави |
Інші речовини |
||
Дюралюміній (Al, Cu) |
2,8 |
Лід |
0,913 |
Інвар (Fe, Ni, C) |
8,0 |
Парафін |
0,87-0,91 |
Сталі |
7,5-7,9 |
Скло звичайне |
2,4-2,8 |
Деякі сталі рідин за температури
– густина;
– коефіцієнт поверхневого натягу;
– в’язкість; q
і r
– питома теплота плавлення та
пароутворення.
Речовина |
|
|
|
|
|
Ацетон |
792 |
23,3 |
0,324 |
82,0 |
521,2 |
Бензол |
897 |
29,2 |
0,647 |
126 |
394,4 |
Вода |
998,2 |
72,75 |
1,0019 |
334 |
2259 |
Гліцерин |
1260 |
63,4 |
1495,0 |
176 |
- |
Спирт метиловий |
792,8 |
23,0 |
0,578 |
68,7 |
1102 |
Спирт етиловий |
789,3 |
22,75 |
1,200 |
108 |
855 |
Густина води за різних температур
0
0,99987
10
0,99973
25
0,99707
4
1,00000
15
0,99913
30
0,99567
5
0,99999
20
0,99823
35
0,99406
Густина газів (
та
)
Елемент або сполука |
Формула |
|
Елемент або сполука |
Формула |
|
Азот |
|
1,2505 |
Озон |
|
2,22 |
Водень |
|
0,08987 |
Повітря |
- |
1,2928 |
Двоокис вуглецю |
|
1,9768 |
при
|
- |
1,206 |
Окис вуглецю |
CO |
1,2500 |
при
|
- |
0,945 |
Гелій |
He |
0,1785 |
при
|
- |
0,277 |
Кисень |
|
1,42904 |
Пропан |
|
2,0037 |
Швидкість звуку у різних середовищах
Гази
(
)
Речовина |
|
|
Речовина |
|
|
Азот |
333,64 |
0,85 |
Кисень |
314,84 |
0,57 |
Водень |
1286,0 |
2,0 |
Пари води ( ) |
405 |
- |
Вуглекислий газ |
260,3 |
0,87 |
Повітря (сухе, 0,03% об’єму) |
331,46 |
0,607 |
Рідини
Речовина |
|
|
|
Речовина |
|
|
|
Азот |
-199,0 |
964 |
-10 |
Гліцерин |
26 |
1930 |
-1,8 |
Вода |
25 |
1497 |
+2,5 |
Спирт етиловий |
20 |
1177 |
-3,6 |
Тверді тіла
- швидкість
подовжніх хвиль,
- швидкість поперечних хвиль, с
– швидкість поздовжніх хвиль у тонкому
стрижні.
Речовина |
|
|
с, м/с |
Алюміній |
6400 |
3130 |
5240 |
Дерево |
– |
– |
3600-4100 |
Дюралюміній |
6400 |
3120 |
– |
Залізо |
5930 |
– |
5170 |
Кварц плавлений |
5980 |
3760 |
5760 |
Мідь (відпалена) |
4720 |
– |
3790 |
Мармур |
– |
– |
3810 |
Олово |
3320 |
– |
2730 |
Поліетилен |
2000 |
– |
– |
Скло (крон) |
5260-6120 |
3050-3550 |
4710-5300 |
Скло (флінт) |
3760-4800 |
– |
3490-4550 |
Срібло |
3700 |
1694 |
2802 |
В’язкість деяких рідин за різних температур
|
Вода |
Гліцерин |
|
Касторова олія |
0 |
1,788 |
12100 |
5 |
3760 |
10 |
1,306 |
3950 |
10 |
2418 |
15 |
1,140 |
– |
15 |
1514 |
20 |
1,004 |
1480 |
20 |
950 |
25 |
0,894 |
– |
25 |
621 |
30 |
0,801 |
600 |
30 |
451 |
40 |
0,653 |
330 |
35 |
312 |
50 |
0,549 |
180 |
40 |
231 |
60 |
0,470 |
102 |
100 |
16,9 |
70 |
0,406 |
59 |
|
|
80 |
0,356 |
35 |
|
|
90 |
0,316 |
21 |
|
|
100 |
0,283 |
13 |
|
|
Питомий опір та температурний коефіцієнт опору металевих дротів
Метал |
|
|
|
|
|
||
Алюміній |
3,21 |
2,69 |
38 |
Вольфрам |
5,5 |
5,5 |
51 |
Золото |
2,42 |
2,2 |
40 |
Мідь |
1,78 |
1,67 |
42,8 |
Олово |
11,3 |
12,8 |
45 |
Платина |
11,0 |
10,5 |
38 |
Срібло |
1,66 |
1,6 |
40 |
Цинк |
6,1 |
5,92 |
37 |
Показники заломлення води ( )
Довжина хвилі, нм |
n |
Довжина хвилі, нм |
n |
1256,0 |
1,3210 |
508,6 |
1,3360 |
678,0 |
1,3308 |
486,1 (F) |
1,3371 |
656,3 (C) |
1,3311 |
480,0 |
1,3374 |
643,8 |
1,3314 |
434,0 (G) |
1,3403 |
589,3 (D) |
1,3330 |
303,4 |
1,3581 |
546,1 |
1,3345 |
214,4 |
1,4032 |
Температурний
коефіцієнт довжини
|
Характеристики оптичного скла
Найменування
Марка скла
Легкий крон
ЛК-3
ЛК-4
1,4874
1,4903
0,00696
0,00753
70,0
65,1
Крон
К-1
К-3
К-8
1,4982
1,5100
1,5163
0,00765
0,00805
0,00806
65,1
63,4
64,1
Баритовий крон
БК-4
БК-6
БК-10
1,5302
1,5399
1,5688
0,00877
0,00905
0,01015
60,5
59,7
56,0
Тяжкий крон
ТК-7
ТК-21
1,6137
1,6568
0,01090
0,01285
56,3
51,1
Легкий флінт
ЛФ-1
ЛФ-7
1,5406
1,5783
0,01145
0,01407
47,2
41,1
Флінт
Ф-6
Ф-8
1,6031
1,6248
0,01590
0,01757
37,9
35,6
Баритовий флінт
БФ-12
БФ-28
1,6259
1,6641
0,01601
0,01874
39,1
35,4
Тяжкий флінт
ТФ-1
ТФ-2
ТФ-4
ТФ-5
ТФ-10
1,6475
1,6725
1,7398
1,7550
1,8060
0,01912
0,02087
0,02628
0,02743
0,03178
33,9
32,2
28,2
27,5
25,4
Лінійний коефіцієнт послаблення вузького пучка -променів
Енергія випромінювання, МеВ |
Свинець |
Залізо |
Мідь |
Алюміній |
Бетон |
Вода |
0,1 |
60 |
2,82 |
3,94 |
0,444 |
0,378 |
0,171 |
0,2 |
11,8 |
1,13 |
1,40 |
0,323 |
0,275 |
0,137 |
0,3 |
4,76 |
0,85 |
0,95 |
0,278 |
0,236 |
0,119 |
0,4 |
2,51 |
0,73 |
0,824 |
0,251 |
0,214 |
0,106 |
0,5 |
1,72 |
0,66 |
0,732 |
0,228 |
0,194 |
0,0967 |
1,0 |
0,79 |
0,47 |
0,522 |
0,166 |
0,141 |
0,0706 |
1,5 |
0,58 |
0,38 |
0,426 |
0,137 |
0,116 |
0,0576 |
2,0 |
0,51 |
0,33 |
0,371 |
0,117 |
0,100 |
0,0493 |
5,0 |
0,49 |
0,25 |
0,282 |
0,075 |
0,064 |
0,0302 |
Густина
речовини,
|
11,34 |
7,89 |
8,9 |
2,7 |
2,3 |
1,0 |
Пробіг -частинок у повітрі (у см) залежно від їх енергії
(при
,
мм
рт. ст.)
Енергія
|
,0 |
,1 |
,2 |
,3 |
,4 |
,5 |
,6 |
,7 |
,8 |
,9 |
3 |
1,670 |
1,747 |
1,826 |
1,906 |
1,987 |
2,071 |
2,156 |
2,243 |
2,331 |
2,421 |
4 |
2,512 |
2,605 |
2,700 |
2,797 |
2,895 |
2,994 |
3,095 |
3,198 |
3,302 |
3,406 |
5 |
3,514 |
3,622 |
3,732 |
3,844 |
3,956 |
4,070 |
4,184 |
4,300 |
4,418 |
4,537 |
6 |
4,658 |
4,780 |
4,903 |
5,028 |
5,145 |
5,282 |
5,412 |
5,543 |
5,675 |
5,808 |
Пробіг -частинок у повітрі і алюмінії залежно від їх енергії
Енергія -частинок, МеВ
Повітря, см
Алюміній, мм
Енергія -частинок, МеВ
Повітря, см
Алюміній, мм
0,01
0,13
0,0006
1,0
306
1,52
0,05
2,91
0,0144
3,0
1100
5,50
0,10
10,1
0,0500
5,0
1900
9,42
0,50
119
0,5930
6,0
2300
11,4
Грецький алфавіт
Альфа |
|
|
Ню |
|
|
Бета |
|
|
Ксі |
|
|
Гама |
|
|
Омікрон |
O |
|
Дельта |
|
|
Пі |
|
|
Епсилон |
|
|
Ро |
|
|
Дзета |
|
|
Сигма |
|
|
Ета |
|
|
Тау |
|
|
Тета |
|
|
Іпсилон |
|
|
Йота |
|
|
Фі |
|
|
Капа |
|
|
Хі |
|
|
Лямбда |
|
|
Псі |
|
|
Мю |
|
|
Омега |
|
|
Множники для десяткових кратних і дольних одиниць (СІ)
Прикладка |
Позначення |
Множник |
|
українське |
міжнародне |
||
Екса |
Е |
Е |
|
Пета |
П |
Р |
|
Тера |
Т |
T |
|
Гіга |
Г |
G |
|
Мега |
М |
M |
|
Кіло |
к |
k |
|
Гекто |
г |
h |
|
Дека |
да |
da |
|
Деци |
д |
d |
|
Санти |
с |
c |
|
Мілі |
м |
m |
|
Мікро |
мк |
μ |
|
Нано |
н |
n |
|
Піко |
п |
p |
|
Фемто |
ф |
f |
|
Атто |
а |
а |
|
Рекомендована література Основна
Найденко В. І. Фізика та методи дослідження сировини і матеріалів. Навч. посібник – К.: КНТЕУ, 2004.
Кучерук І. М., Горбачук І.Т. Загальний курс фізики. – В 3 т.: Навч. посіб. / За ред. І.М. Кучерука – К.: Техніка, 1999 – 2000.
Король А.М., Андріяшик М.В. Фізика. – К.: Інкос, 2006.
Чолпан П. П. Фізика. – К.: Вища школа, 2004.
Богацька І. Г., Головко Д. Б., Маляренко А. А., Ментковський Ю. Л. Загальні основи фізики. Кн. 1-2. Навч. посібник. – К.: Либідь, 1998.
Гольдин Л. Л. и др. Лабораторные занятия по физике. – М.:Наука, 1983.
Майсова Н. Н. Практикум по курсу общей физики. – М.:Высшая школа, 1970.
Додаткова
Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 1-5. – М.:Наука, 2001 – 2003.
Савельев И. В. Курс физики. Учебн. в 3 томах. – М.: Наука, 1982 – 1989.
Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1985.
Берклеевский курс физики. Т. 1-5. – М.: Наука, 1975 – 1977.
Фейнмановские лекции по физике. Т. 1-10. – М.: Мир, 1976 – 1978.
Зайдель А. Н. Ошибки измерений физических величин. – Л.: Наука, 1974.
Кузьмичев В. Е. Законы и формулы физики. Справочник. – К.: Наук. думка, 1989.
Мэрион Дж. Б. Физика и физический мир. – М.: Мир, 1975.
Суорц Кл. Е. Необыкновенная физика обыкновенных явлений. – М. Наука, Т. 1. – 1986, Т. 2. – 1987.
Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике (для инженеров и учащихся вузов). – М.: Наука, 1971.
Навчальне видання
Дейбук Віталій Григорович
Кшевецький Олег Станіславович Лабораторний фізичний практикум
Навчальний посібник
Відповідальний за випуск Дейбук В.Г.
Літературний редактор Боднарук О.О.
К
омп’ютерний
набір Ворошилова Л.В.
Видано Чернівецьким торговельно-економічним інститутом
Київського національного торговельно-економічного університету
Підписано до друку 10.10.08 р. Тираж 200 екз.
Обліково-видавничих аркушів 13,25.