
- •Ен.Ф. 03 физика ен.Ф. 03 физика и биофизика лабораторный практикум
- •Часть 1 Устройство лабораторного комплекса и описания блоков
- •Введение
- •1 Основные правила техники безопасности в лабратории электромагнетизма
- •2 Лабораторный комплекс «электричество и магнетизм»
- •2.1 Краткое описание комплекса
- •2.2 Генератор сигналов специальной формы (гссф)
- •2.3 Источники постоянного напряжения (ипн)
- •2.4 Наборное поле
- •2.5 Блок мультиметров
- •2.6 Блок моделирования полей
- •3 Набор миниблоков
- •3.1 Миниблок «Исследование температурной зависимости сопротивления проводника и полупроводника»
- •3.2 Миниблок «Ключ»
- •3.3 Миниблок «Интегратор тока»
- •3.4 Миниблок «Эффект Холла»
- •3.9 Миниблок «Магнетрон»
- •3.10 Миниблок «Сопротивление проводника»
- •3.11 Миниблок «Реостат»
- •3.12 Миниблок «Ферромагнетик»
- •3.13 Миниблок «Катушка со съемным сердечником»
- •3.14 Миниблок «Туннельный диод»
- •3.15 Миниблок «p-n переход»
- •3.16. Миниблок «Сегнетоэлектрик»
- •3.17 Миниблок «Соленоиды»
- •4 Контрольные вопросы
- •5 Графическое представление и обработка результатов измерений
- •5.1. Построение графиков
- •5.2 Графический анализ опытных данных
- •5.2.1 Сравнение с теорией. Функциональные шкалы
- •5.2.2 Определение параметров линейной зависимости
- •Приближенный метод
- •Метод наименьших квадратов
- •6 Приложение
- •6.1 Вывод расчетной формулы для определения e/m методом магнетрона
- •7 Библиографический список
3.9 Миниблок «Магнетрон»
Миниблок «Магнетрон» предназначен для определения удельного заряда электрона (рисунок 16).
Основой магнетрона является вакуумная лампа 2 (например 3Ц18П). На нагреватель 5 вывод -Uн подают напряжение «–15 В» со стабилизированного источника постоянного напряжения (выход 18, см рисунок 1). При нагреве катода 4 лампы нагревателем 5 с поверхности катода эмитируются электроны.
Рисунок 16
Миниблок «Магнетрон»:
1 – соленоид; 2 – электронная вакуумная лампа;
3 – анод; 4 – катод; 5 – нагреватель.
Под действием электрического поля, создаваемого источником стабилизированного постоянного напряжения «+15 В», подключенного к выводам С (выход 16, см рисунок 1) и В (выход 17, см рисунок 1), электроны движутся по направлению к аноду 3. Лампа 2 находится внутри соленоида 1, который через выводы А и В подключают к регулируемому источнику постоянного напряжения «0…+15 В» (выходы 12 и 13 соответственно, см рисунок 1), при этом возникающий в соленоиде ток создает магнитное поле внутри лампы, которое отклоняет электроны. Миниблок подключают на место 2 наборного поля (см. рисунок 2).
3.10 Миниблок «Сопротивление проводника»
Миниблок «Сопротивление проводника» (рисунок 17) предназначен для определения удельного сопротивления проводника (выводы AB). Длина и диаметр проводника указаны на блоке.
Рисунок 17
Миниблок «Сопротивление проводника»
3.11 Миниблок «Реостат»
Миниблок «Реостат» (рисунок 18-А) предназначен для изменения сопротивления между вводами AC и BC с помощью ручки 1. Маркировка на блоке указывает сопротивление между выводами AC. Сопротивление между выводами AB постоянно и равно 1,0 кОм.
|
|
Рисунок 18-А. Миниблок «Реостат»: 1 – ручка изменения сопротивления АС
|
Рисунок 18-Б. Принципиальная схема миниблока «Реостат»
|
3.12 Миниблок «Ферромагнетик»
Миниблок «Ферромагнетик» (рис. 19) предназначен для изучения магнитных свойств сердечника.
Рисунок 19
Миниблок «Ферромагнетик»:
1 – переключатель направления тока в первичной обмотке; 2 – ферромагнитный сердечник (тороид) с первичной обмоткой N1 (выводы AB) и
вторичной обмоткой N2 (выводы ВD).
3.13 Миниблок «Катушка со съемным сердечником»
Миниблок «Катушка со съемным сердечником» (рис. 20) представляет собой каркас на который намотано N витков провода. В каркас может вставляться ферромагнитный сердечник.
Рисунок 20 Миниблок «Катушка со съемным сердечником»
3.14 Миниблок «Туннельный диод»
Миниблок «Туннельный диод» (рисунок 21) предназначен для исследования вольтамперной характеристики туннельного диода. При установке блока на наборное поле выводы +Uп и –Uп необходимо подключить к стабилизированному источнику постоянного напряжения «+15В» (выход 16, рисунок 1) и «-15В» (выход 18, рисунок 1) соответственно. Вход Uу управляемого источника напряжения следует подключить к регулируемому источнику постоянного напряжения «0…+15 В» (выход 12, рисунок 1). Выход А управляемого источника напряжения через амперметр подключить к аноду Uд туннельного диода VD. Вывод B подключить к земле ( поз. 17 и 13, рисунок 1).
Рисунок 21
Миниблок «Туннельный диод»:
VD – туннельный диод