- •Министерство образования и науки
- •Ббк 22.33я73
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Изучение электростатического поля
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Шунты и дополнительные сопротивления
- •Введение
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Измерение электроемкости конденсаторов
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Измерение сопротивления проводников
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Изучение зависимости мощности источника тока от сопротивления нагрузки
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение процессов заряда и разряда конденсатора
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Определение заряда электрона
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 Изучение эффекта Зеебека
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 Изучение температурной зависимости электропроводности германия
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Изучение свойств полупроводникового диода
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Определение горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение магнитного гистерезиса
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 Изучение затухающих электромагнитных колебаний
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 Изучение закона Ома для цепей переменного тока
- •Введение
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Изучение вынужденных колебаний и резонанса в цепи переменного тока
- •Введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Измерения и обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Приложения
- •Табличные значения некоторых физических величин
- •Условные обозначения на шкалах приборов
- •Определение погрешности измерения, проведенного с помощью электрического прибора
- •Принцип действия некоторых электроизмерительных приборов Измерительный механизм магнитоэлектрической системы
- •Измерительный механизм электромагнитной системы
- •Измерительный механизм электродинамической системы
- •Электростатические приборы
- •Оглавление
- •Общая и экспериментальная
Измерения и обработка результатов
Упражнение 1: Изучение первоначального намагничивания и петли гистерезиса ферромагнитных образцов из железа и углеродистой стали.
Перед началом работы необходимо размагнитить исследуемые образцы. Для этого один из стержней установите в подмагничивающей катушке ваттметра, подключите катушку через реостат (R=40 Ом) и амперметр к клеммам выхода переменного напряжения выпрямителя ВС-24М и пропустите кратковременно ток 5 А, плавно уменьшая его до нуля. Аналогичным образом проведите размагничивание второго образца.
Для выполнения работы соберите электрическую цепь в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4. Рукоятки регулировки выхода выпрямителей поверните против часовой стрелки до упора и включите приборы в сеть. С помощью реостата установите в обмотке рамки ваттметра силу тока 6 мА.
Увеличивая силу тока в подмагничивающей катушке до 5 А «ступенями» через 0,5 - 1 А, а затем уменьшая ее до нуля, запишите соответствующие этим значениям силы тока отсчеты магнитной индукции по шкале прибора.
Поменяйте полярность подключения выхода выпрямителя ВС-24М к выводам катушки и исследуйте зависимость индукции магнитного поля в образце от силы тока в катушке при ее изменении от 0 до 5 А и обратно до нуля. Затем вновь поменяйте полярность подключения источника тока и проведите измерения при изменении силы тока в катушке от 0 до 5 А.
Для каждого значения силы тока вычислите по формуле (3) проекцию напряженности магнитного поля (с учетом изменения ее знака при изменении направления тока в катушке). Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 1:
Таблица 1
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постройте график зависимости проекции вектора индукции магнитного поля (Bz) в образце от проекции напряженности магнитного поля (Hz).
Аналогичное исследование (с записью результатов в табл. 2) проведите для другого ферромагнитного образца.
Используя полученные графики, найдите остаточную индукцию Во и коэрцитивную силу Нк для каждого из образцов. Результаты запишите в табл. 3:
Таблица 3
|
Во |
Нк |
Железо |
|
|
Закаленная сталь |
|
|
Упражнение 2: Наблюдение доменов в пленке феррит-граната.
Наблюдение доменов в пленке феррит-граната производится с помощью микроскопа с увеличением, равным 320. Объект наблюдения предварительно установлен на предметном столике микроскопа; каких-либо манипуляций с ним проводить не рекомендуется. Включите лампу осветителя микроскопа и установите на конденсоре осветителя поляроид. (Второй поляроид-анализатор установлен на окуляре микроскопа). Поворачивая анализатор вокруг оптической оси микроскопа, добейтесь наиболее отчетливого изображения доменов.
Внимание! До начала работы микроскоп фокусируется лаборантом. Во избежание разрушения пленки феррит-граната не производите фокусировку микроскопа самостоятельно. При необходимости обратитесь к преподавателю или лаборанту.
Зарисуйте фрагмент наблюдаемой картины. Приближая к пленке феррит-граната керамический магнит, проследите за тем, какие изменения в ней происходят. Поменяйте полярность магнита и вновь проследите за изменениями в структуре наблюдаемых доменов под воздействием внешнего магнитного поля. Обратите внимание на то, возвращается ли наблюдаемая картина в исходное состояние после прекращения действия внешнего магнитного поля на пленку феррита. Результаты наблюдений опишите.