Озерский технологический институт – филиал нияу мифи
Лисицын С.Г.
Оконников Е.Г.
Рецензент: Гервидс В.И.
(кафедра общей физики ИФИ)
Озерск
2014 г.
УДК 535
Лисицын С.Г, Оконников Е.Г,
Сборник лабораторных работ по физике. Электричество и магнетизм.
УТВЕРЖДЕНО
редсоветом института
в качестве учебного пособия
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Озерский технологический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ОТИ НИЯУ МИФИ), 2014
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ 6
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 7
РАБОТА № 1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ 8
ВВЕДЕНИЕ 8
МЕТОД ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ 9
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 9
УСТАНОВКА 1 9
УСТАНОВКА 2 10
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 11
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Свойства силовых линий и эквипотенциальных поверхностей 12
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Граничные условия для вектора плотности тока 14
РАБОТА № 2 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ 17
ВВЕДЕНИЕ 17
Выбор масштабов 17
Краткое описание алгоритма построения линий поля 18
ПОРЯДОК РАБОТЫ 19
КАК УСТАНОВИТЬ ЗАРЯДЫ И ЗАДАТЬ ИХ ПАРАМЕТРЫ 19
ПОСТРОЕНИЕ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ И ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 20
Комментарии к заданию 22
ПРОЦЕДУРА ПЕЧАТИ 23
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 23
РАБОТА 3 ИЗМЕРЕНИЕ ЁМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА 25
ВВЕДЕНИЕ 25
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ЁМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА 27
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 28
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 29
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 32
ЛИТЕРАТУРА 32
ПРИЛОЖЕНИЕ 33
Ток в RC цепи 33
РАБОТА № 4 ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КЮРИ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА 36
ВВЕДЕНИЕ 36
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ 38
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 39
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 41
РАБОТА №5 ИЗУЧЕНИЕ ГИСТЕРЕЗИСА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА 42
ВВЕДЕНИЕ 42
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 43
НАБЛЮДЕНИЕ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА 48
Порядок выполнения работы: 49
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 51
РАБОТА № 6 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 53
ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ 53
ВВЕДЕНИЕ 53
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 56
ИЗУЧЕНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ЭЛЕМЕНТА 57
ВВЕДЕНИЕ 57
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 57
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 58
РАБОТА № 7 ИЗМЕРЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ 59
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ОПИСАНИЕ ПРИБОРА 59
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 60
Измерение индукции магнитного поля Земли 61
Измерение намагниченности постоянного магнита 61
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 63
РАБОТА № 8 ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТА 64
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ОПИСАНИЕ ПРИБОРА 64
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 66
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ 67
РАБОТА № 9 ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ДИА- И ПАРАМАГНЕТИКОВ 69
ВВЕДЕНИЕ 69
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 71
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 72
РАБОТА № 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КЮРИ ФЕРРОМАГНЕТИКА 73
ВВЕДЕНИЕ 73
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КЮРИ 74
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ 75
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 77
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 78
РАБОТА № 11 ИЗУЧЕНИЕ ГИСТЕРЕЗИСА ФЕРРОМАГНЕТИКА 79
ВВЕДЕНИЕ 79
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 81
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 84
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Работа по перемагничиванию ферромагнетика 86
РАБОТА № 12 ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ФЕРРОМАГНЕТИКА 87
ВВЕДЕНИЕ 87
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ 88
Порядок выполнения работы: 89
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 91
РАБОТА № 13 ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА 92
ВВЕДЕНИЕ 92
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 94
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 96
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 97
ЛИТЕРАТУРА 98
РАБОТА № 14 ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА 99
РАБОТА 15 ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ 104
ВВЕДЕНИЕ 104
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ 105
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 107
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 108
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 109
ЛИТЕРАТУРА 109
ПРИЛОЖЕНИЕ 110
Ток в RL цепи 110
РАБОТА № 16 РЕЗОНАНС В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ 112
ВВЕДЕНИЕ 112
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ 113
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 114
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 115
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 116
ЛИТЕРАТУРА 116