- •Методические указания к лабораторным работам по разделу "электричество и магнетизм"
- •Введение
- •Правила выполнения работы и офрмления полученных результатов
- •Рекомендуемая литература
- •Практические задания
- •1. Регулировка тока в широких пределах с помощью реостата.
- •2. Регулировка напряжения с помощью потенциометра.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестного сопротивления методом амперметра и вольтметра.
- •2. Определение неизвестного сопротивления мостовым методом.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока.
- •2. Проверка энергетических соотношений в замкнутых цепях постоянного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестной эдс методом компенсации.
- •2. Определение компенсационным методом напряжений, токов и сопротивлений.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Предварительный расчет параметров зарядной и разрядной цепи.
- •2. Исследование зависимостей напряжения и тока от времени при зарядке и разрядке конденсатора.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение параметров воздушного конденсатора.
- •2. Определение емкости плоского конденсатора с диэлектрической пластиной и расчет диэлектрической проницаемости.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Снятие временных зависимостей.
- •2. Снятие вольт-вольтовых характеристик.
- •3. Определение частоты сигнала и сдвига фаз методом фигур Лиссажу.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение индуктивности, активного сопротивления катушки.
- •2. Расчет параметров колебательного контура и экспериментальное получение затухающих колебаний.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 10
- •Практические задания
- •1. Определение емкости конденсатора.
- •2. Определение активного сопротивления и индуктивности катушки.
- •3. Проверка закона Ома для переменного тока.
- •4. Изучение резонанса напряжений в цепи переменного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 11
- •Практические задания
- •1. Исследовать зависимость анодного тока от напряжения между электродами при разных токах накала катода. Проверка закона Богуславского-Ленгмюра.
- •2. Расчет температуры катода при различных токах накала. Определение работы выхода электронов из вольфрама.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Оглавление
- •Электричество и магнетизм
- •3,5 Усл. Печ. Л. Тираж 250 экз. Заказ № 8
Практические задания
1. Определение параметров воздушного конденсатора.
Д ля выполнения дальнейших расчетов необходимо знать площадь пластин конденсатораSи расстояние между нимиd(Рис. 1). Определение площади не вызывает затруднений, достаточно измерить длину и ширину пластин и рассчитать площадьS. Для определения расстояния между пластинами конденсатора с необходимой точностью приходится при помощи моста переменного тока определить емкость конденсатораC0и рассчитать расстояние между пластинами по формуле:
.
2. Определение емкости плоского конденсатора с диэлектрической пластиной и расчет диэлектрической проницаемости.
П
33
,
и может быть измерена экспериментально. Емкость каждого из конденсаторов эквивалентной схемы можно определить теоретически по приведенным выше формулам:
,
где Sдиx– площадь и толщина диэлектрической пластины.
Далее, из формулы полной емкости выводится формула для расчета емкости конденсатора с диэлектриком Cд:
,
куда подставляются рассчитанные емкости C1,C2и измеренная емкостьC, после чего определяется диэлектрическая проницаемость диэлектрика:
.
Определить диэлектрическую проницаемость всех предложенных в работе диэлектриков и проанализировать их сравнительную способность поляризоваться во внешнем электрическом поле.
Вопросы к зачету по работе.
Чем отличаются неполярные диэлектрики от полярных?
В чем заключается физический механизм поляризации диэлектриков?
Чему равна общая емкость последовательно и параллельно соединенных конденсаторов?
Как рассчитать емкость смешанного соединения конденсаторов?
Ч
34
то характеризует диэлектрическая проницаемость диэлектрика?
Лабораторная работа № 8
Изучение электронно-лучевого осциллографа
Цель работы.
Изучить устройство, принцип действия, возможности и рабочие характеристики электронно-лучевого осциллографа С1-83.
Знания, необходимые для допуска к работе.
Закономерности движения заряженных частиц в электрическом поле;
Устройство и органы управления электронно-лучевого осциллографа;
Краткие сведения из теории.
Электронный осциллограф является универсальным электроизмерительным прибором, позволяющим изучать быстропеременные процессы, снимать зависимости электрических величин от времени и одних электрических величин от других. Кроме того, осциллограф дает возможность изучать неэлектрические процессы при использовании преобразователей неэлектрических величин в электрические. Так как в осциллографе используется электронный луч, осциллограф обладает высокой чувствительностью и практическим отсутствием инерционности.
О сциллограф состоит из следующих основных блоков (Рис. 1):
электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) с органами управления лучом;
блок управления канала вертикального отклонения луча ("Y");
блок управления канала горизонтального отклонения луча ("X");
генератор временной развертки, включающий блок синхронизации;
б
35
лок питания (трансформатор и выпрямитель).
Э
36
Блок управления канала "Y" состоит из входного ступенчатого делителя напряжения с плавным потенциометром (реохордом), собственно усилителя исследуемого сигнала, а также системы смещения луча по вертикальной оси, представляющей собой потенциометр "", с которого подается разность потенциалов на пластины вертикального отклонения луча. Так как на электрон, пролетающий между пластинами, действует сила, он будет отклоняться от прямолинейной траектории, и угол отклонения (смещение луча по оси) будет пропорционален разности потенциалов на пластинах, где y – чувствительность трубки по оси "Y". Зная y, можно производить измерения напряжения uy по величине отклонения луча, но в современных осциллографах, как правило, переключатель входного делителя напряжения уже откалиброван в единицах mV/деление или V/деление и знания чувствительности не требуется.
Блок управление каналом "Х" в целом аналогичен блоку управления каналом "Y". Он используется для снятия вольт-вольтовых характеристик электронных приборов или физических явлений. В этом случае он подключается к пластинам горизонтального отклонения луча и органы управления усилением и смещением "" выполняют соответствующие их названиям функции. Измерения напряжения также аналогичны:.
Д
37
В двухлучевых осциллографах блок управления каналом "Х" при снятии временных характеристик часто используется как дополнительный блок канала "Y", и тогда они маркируются, соответственно, "Y1" и "Y2".