Методика виконання роботи

1. Ознайомитися з призначенням органів керування вольтметра та стабілізатора струму.

2. Зібрати схему. Ввімкнути вольтметр, для чого:

3. увімкнути шнур вольтметра в мережу змінного струму 220 В;

4. тумблер “ЗАПУСК” встановити в положення “РУЧНОЙ” та ввімкнути прилад. При цьому повинна спалахнути лампочка індикатора термостата;

5. прогріти прилад. По закінченні прогріву яскравість світла лампи значно зменшиться, вона мигає або гасне. Після виконання зазначених операцій прилад готовий для вимірювання;

6. вимірювання виконуються наступним чином: тумблер “НУЛЬ” перевести в положення “ВЫКЛ.”, перемикач “ВОЛЬТЫ” поставити на межу вимірювання 10 В, тумблер ”ЗАПУСК” залишити в положенні “РУЧНОЙ”, подати вимірювану напругу на роз’йом “ВХОД”. Полярність та величина вимірюваної напруги відносно корпуса приладу індукується на шкалі.

Увага!Вмикати тумблер “НУЛЬ” при вимірюванні напруги заборонено.

7. Ввімкнути стабілізатор струму, для чого:

8. ввімкнути шнур стабілізатора в мережу змінного струму 220 В;

9. ручки “СТАБ”, “ГРУБО”, “ТОЧНО” повернути проти годинникової стрілки та ввімкнути стабілізатор. При цьому повинна спалахнути лампочка – індикатор ввімкнений;

10. прогріти прилад 5-10 хв. Тумблер “КАЛИБРОВКА”—“РАБОТА” поставити в положення “КАЛИБРОВКА” та ручками “І_стаб” досягти показу вольтметра 1,000 (допускається відхилення не більше 0,01). При цьому струм стабілізації буде дорівнювати 1 мА;

11. тумблер “КАЛИБРОВКА”—“РАБОТА” перевести в положення “РАБОТА”. Прилад готовий до роботи.

12. Виконати вимірювання опору терморезистора в інтервалі температур від кімнатної до 90 ⁰С через кожні 5⁰С

13. Повторити вимірювання при охолодженні терморезистора.

Зауваження:

1. Прогрівання вольтметра та стабілізатора струму рекомендується виконувати одночасно.

2. Як вже зазначалось, терморезистори мають теплову інерційність, тому необхідно змінювати температуру якомога повільніше.

3. Побудувати графіки залежності lgR_T=f(T) (для нагрівання та охолодження на одному аркуші).

4. За формулою (12.7) обчислити сталу В для 4-5 значень температури заданих викладачем.

5. Використовуючи формулу (12.9) або графічно, визначити _Тта побудувати графік залежності_Т =(Т).

Похибку визначення сталої В визначити по середньому.

Контрольні питання

1. Що являє собою терморезистор?

2. Чим відрізняються напівпровідники та діелектрики (ізолятори)?

3. Що називають шириною забороненої зони?

4. Що таке донори та акцептори?

5. Що називають власною та домішковою провідностями?

6. Які переваги має терморезистор в порівнянні з платиновим термометром опору?

7. За якою формулою визначається опір терморезистора?

8. Чому покази цифрового вольтметра чисельно рівні опору терморезистора?

Література

1. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики.т.ІІ—М.:Наука, 1972.—с. 173-186.

2. Нечаев Г.К. Полупроводниковое термосопротивление в автоматике.—К.:Изд-во техн. лит., 1962.—с.8-19.

Лабораторна робота е–12 (m–3) Визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі.

Мета роботи:визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі методом додавання магнітних полів.

Магнітне поле Землі складається зі сталого та змінного магнітних полів. Змінне магнітне поле, як правило, не перебільшує 1% від сталого.

Стале магнітне поле в різних точках землі різне. Найбільш наочно воно виявляється в своїй дії на магнітну стрілку. В кожній точці Земної кулі магнітна стрілка встановлюється в певному положенні, вказуючи своїм північним кінцем на південний полюс Землі.

Магнітні полюса Землі не співпадають з географічними та з часом змінюють своє положення. Вивчення порід минулих геологічних епох показала, що магнітне поле Землі декілька раз змінювало свій напрямок. Причини цього, як і самого існування магнітного поля Землі, поки що не вивчено.

Як і всяке поле, магнітне поле Землі характеризується вектором напруженості . Якщо підвісити магнітну стрілку так, щоб точка підвісу припадала на центр тяжіння стрілки, то вона встановиться в напрямку вектора напруженостімагнітного поля Землі, т.т. по дотичній до силової лінії до силового поля. На магнітному екваторі стрілка встановлюється горизонтально, а на магнітних полюсах - вертикально. У всіх інших місцях земної кулі стрілка буде нахилена під деяким кутомдо горизонту. Тому векторможна розкласти в горизонтальному та вертикальному напрямках (мал.12-1). Кутміж напрямками вектората площиною горизонту називається кутом нахилу, а кут між напрямком горизонтальної складової магнітного поля Землі H_rта площиною географічного меридіану — кутом схилу.

Горизонтальна складові магнітного поля Землі H_rмає максимальне значення (біля) в області магнітного екватора та спадає до нуля на магнітних полюсах.

Магнітне поле Землі не залишається сталим, а має добові, річні та вікові коливання.

Горизонтальну складову магнітного поля Землі можна визначити за допомогою тангенс-бусолі. Влаштований цей прилад таким чином:

На кільце, зроблене з неферомагнітного матеріалу та закріплене в вертикальній площині, намотано N витків дроту, кінці якого підведені до затискачів. В центрі кільця горизонтально встановлена бусоль (компас).

Перед роботою поворотом усього приладу кільце слід розташувати в площині магнітного меридіану, т.т. так, щоб стрілка бусолі знаходилась в площині кільця (навпроти нуля шкали).

Якщо струм в обмотці кільця відсутній, стрілка знаходиться під дією горизонтальної складової магнітного поля Землі H_r.

При пропусканні струму через обмотку кільця виникає магнітне поле, яке направлене перпендикулярно площині кільця. Повна напруженість магнітного поля в центрі кільця буде дорівнювати геометричній сумі напруженостей магнітного поля струму та горизонтальної складової магнітного поля Землі. Магнітна стрілка встановлюється вздовж векторарезультуючого напруження, т.т. повертається на деякий кутвідносно площини кільця (мал.12-2). З малюнка видно, що

. (1)

Напруженість магнітного поля в центрі кругового струму визначається за формулою

.

де I – сила струму у витку, А:

R – радіус витка, м.

Якщо на кільце намотано N витків, то

, (2)

де d – діаметр кільця.

Підставивши вираз (2) в рівняння (1), отримаємо

,

звідки .