- •Московский государственный университет прикладной биотехнологии
- •Лабораторный практикум по физике
- •Введение
- •4Ая страница
- •Раздел I. Термодинамика. Молекулярно-кинетические явления переноса.
- •Определение показателя адиабаты методом клемана-дезорма
- •I.Описание установки.
- •II. Методика работы
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Вывод:
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента вязкости жидкости по методу стокса
- •I. Описание установки. Приборы и принадлежности.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок измерений и таблица результатов.
- •IV. Обработка результатов измерений.
- •V. Вывод:
- •Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом (методом Пуазейля)
- •I. Описание установки:
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок измерений.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Литература
- •Раздел II. Колебания. Волны.
- •Исследование затухающих и вынужденных колебаний
- •Упражнение 1
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2
- •I. Методика работы
- •II. Описание установки.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Выводы к упражнению 2:
- •Лабораторная работа № 5 (1-11) определение скорости звука в твердых телах методом кундта
- •I. Описание установки.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
- •Раздел III. Электростатика. Постоянный ток
- •Лабораторная работа № 6 (2-4) определение емкости конденсатора баллистическим гальванометром
- •Упражнение 1.
- •III. Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 7 (2-1) измерение сопротивлений при помощи моста уитстона
- •Из формулы сопротивления для однородного проводника
- •Или, в зависимости от знака х, наоборот:
- •III. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
- •Раздел IV. Электромагнетизм
- •Определение горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля земли
- •I. Описание установки.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •V. Вывод:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 (2-15) определение кривой намагничиваия железа
- •I. Описание установки.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
- •Раздел V. Волновая оптика
- •Изучение явления интерференции света от двух когерентных источников (опыт Юнга)
- •III. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Определение длин волн в спектре с помощью дифракционной решетки
- •I. Описание установки.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов.
- •Контрольные вопросы
- •Изучение закона малюса
- •I. Описание установки.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок выполнения работы.
- •IV. Обработка результатов.
- •Контрольные вопросы
- •II. Методика работы.
- •Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов.
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
- •Раздел VI. Квантовая оптика
- •Определение температуры нити накаливания с помощью яркостного пирометра
- •I. Описание установки.
- •II. Методика работы.
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Обработка результатов.
- •Дополнительное задание.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 (3-19) изучение фотоэлемента с внешним фотоэффектом
- •I. Описание установки
- •II. Методика работы
- •III. Порядок выполнения работы
- •Снятие вольтамперной характеристики
- •Снятие световой характеристики
- •Дополнительное задание
- •Контрольные вопросы
- •Ознакомление с работой газового лазера
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
- •Приложение I. Погрешности прямых и косвенных измерений
- •2.Абсолютная и относительная погрешности
- •3.Доверительные границы. Доверительная вероятность (коэффициент надежности)
- •4.Задача обработки результатов наблюдений
- •5. Систематические и случайные погрешности
- •6. Однократные и многократные измерения а. Однократные измерения
- •Б. Многократные измерения
- •В. Сложение погрешностей
- •7.Обработка результатов прямых многократных наблюдений
- •А. Порядок операций при обработке результатов прямых многократных измерений
- •Б. Пример обработки результатов прямых многократных измерений
- •8. Обработка результатов косвенных измерений
- •А. Метод частных дифференциалов
- •Б. Метод дифференциала логарифма
- •В. Порядок операций при обработке результатов косвенных измерений
- •2. Округление погрешностей
- •3. Правила построения графиков экспериментальных зависимостей
- •Вопросы для защиты в форме круглого стола
I. Описание установки.
Для определения основной кривой намагничивания в установке (рис. 9.1) в качестве образца используется кольцевой (тороидальный) железный сердечник – Ж. На сердечнике, площадь сечения которого , намотана в один слой намагничивающая катушка 3 с плотностью намотки – числом витков на единицу длины окружности кольца по среднему радиусу, которая создает внешнее поле. На сердечник намотана также вторичная (измерительная) катушка 4 с небольшим числом витков , в цепь которой включается милливеберметр.
Рис. 9.1. Электрическая схема установки.
Напряженность магнитного поля H, создаваемого тороидом (катушкой 3) при прохождении по нему тока I, будет равна (см. IV.12):
. (9.0)
Магнитный поток , проходящий через сечение железного кольца, в этом случае равен:
, (9.1)
где В - индукция магнитного поля в железе.
Возникающая при намагничивании индукция в железе, согласно (IV.9)
.
Для ферромагнетиков находится в сложной зависимости от, и поэтому кривая намагничиванияопределяется экспериментально. Если коммутировать (переключать на противоположное направление) ток в катушке 3, то изменение магнитного потока через сечение кольца будет равно:
(9.2)
а изменение потокосцепления с вторичной катушкой 4 будет при этом
. (9.3)
Это изменение потокосцепления вызывает в цепи катушки 4 появление индукционного тока (см. (IV.13а)), который приводит к отбросу стрелки милливеберметра , включенного в эту цепь и измеряющего изменение потокосцепления в милливеберах:
. (9.4)
Из уравнений (9.2) и (9.3) выводим расчетную формулу для величины индукции магнитного поля в железе:
, (9.5)
, (9.6)
где Д – величина постоянная для данной установки, которую целесообразно рассчитать заранее по формуле.
Индукцию магнитного поля в железном кольцевом образце находят для различных режимов тока и, следовательно, для различных значений внешнего намагничивающего поля. Полученные данные позволяют построить кривую, называемую кривой Столетова.
III. Порядок выполнения работы
Преподаватель или лаборант однополюсным переключателем К2 подключает намагничивающую катушку 3 в цепь питания (при разомкнутом ключе K3) к источнику постоянного напряжения и включает питание от зажимов (+24 В).
Записать данные установки:
Замкнуть коммутатор K1 в исходное положение и, пользуясь реостатом , установить ток=1,2 А. При этом несколько раз изменить направление тока коммутатором для того, чтобы создать устойчивую намагниченность в железе.
При включенном в исходное положение коммутаторе K1 замкнуть вторичную цепь ключом К3 переводом его в положение "Кр" и определить положение стрелки веберметра .
Быстро изменить направление тока в первичной цепи на обратное перебрасыванием коммутатора К1 и отметить крайнее деление, на которое отклонилась стрелка веберметра . Найти
.
Разомкнуть ключом K3 вторичную цепь и, если нужно, возвратить стрелку милливеберметра в обратную сторону.
Возвратить коммутатор K1 в исходное положение и уменьшить реостатом ток на 0,1 А.
Выполняя пункты 4 ÷ 6, измерить отброс стрелки при последовательном уменьшении силы тока на 0,1 А, занося в таблицу значения силы тока I, и .
Таблица
; ; Sж =...(м2)
№ п/п |
А |
А/м |
|
|
|
Тл |
1 2 ··· |
|
|
|
|
|
|