- •Общая физика электричество и магнетизм Лабораторный практикум
- •Введение
- •Изучение электростатического поля
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение электродвижущей силы источника тока методом компенсации
- •Теоретическое сведение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование законов постоянного тока
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение емкости конденсатора с помощью вольтметра
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля земли
- •Теоретические сведения
- •Магнитная индукция поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током,
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение магнитного гистерезиса ферромагнетиков
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента самоиндукции катушки индуктивности
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Заключение
- •Общая физика
Порядок выполнения работы
В прямоугольную ванну N, заполненную электролитом (водой), помещают металлические электроды Э1 и Э2, поле которых изучают. Электроды укреплены в держателях, опирающихся на стенки ванны. На зажимы электродов от трансформатора Тр подается переменное напряжение.
В измерительную часть схемы входят зонд Z (металлический стержень с острым концом), потенциометр, осциллограф, вольтметр.
Для исследования поля между электродами в него помещают зонд, соединенный через осциллограф с точкой В потенциометра. Потенциал точки В относительно электрода Э1 измеряется вольтметром V. Если между зондом Z и точкой В имеется некоторая разность потенциалов, то на экране осциллографа появится синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна разности потенциалов между ними.
Перемещая зонд Z, можно найти в ванне такую точку в, которая имеет такой же потенциал, как и точка В. В этом случае амплитуда сигнала на экране осциллографа будет минимальная (добиться ее нулевого значения не удается, т.к. при измерениях на переменном токе промышленной частоты неизбежны наводки на аппаратуру). Найдя ряд точек, потенциал которых соответствует потенциалу точки В, определяют эквипотенциальную линию.
С помощью держателей установить в ванне две плоские пластины, параллельные друг другу. На миллиметровой бумаге в некотором масштабе (на пример, 1:2 или 1:3) изобразить электроды и дно ванны, заключенное между ними.
Собрать электрическую цепь по схеме (рис. 10).
Включить осциллограф и прогреть его в течение 1-2 мин. При необходимости, используя ручку «фокус», добиться, чтобы светящаяся линия на экране стала тоньше.
Включить цепь.
Потенциометром установить разность потенциалов между точками А и В: UAB=0,1U. Держа зонд вертикально, перемещать его в области S1 так, как показано (двойной стрелкой) на рис. 10, до тех пор, пока амплитуда сигнала, наблюдаемого на экране осциллографа, не будет минимальной. Найденную точку эквипотенциальной линии отметить на миллиметровой бумаге. Найти в ванне не менее 7-8 точек в разных ее областях, (а по ним всю линию равного потенциала) с φ1 =0,1U.
Повторить измерения для φ2 =0,3U, φз =0,3U и т.д. Построить не менее 6 эквипотенциальных линий.
Установить потенциометром разность потенциалов между точками А и В, равную 0,5U. Мысленно выделить в ванне эквипотенциальную линию, потенциалы точек которой φ =0,5U. Поместить между пластинами кольцо из металла так, чтобы его диаметр совпал с выделенной эквипотенциальной линией. Выяснить, одинаковы или нет потенциалы точек, лежащих внутри кольца, на кольце. Начертить на миллиметровой бумаге эквипотенциальные линии при наличии между плоскими электродами кольца из проводящего материала, повторив операции (см. пп. 1,5,6).
Установить в ванне новые электроды и повторить операции (см. пп. 1,5,6).
Пользуясь данными измерений п. 5.6, построить график зависимости потенциала φх точки между электродами от расстояния, отсчитываемого от электрода Э1.
10.Для поля, созданного плоскими электродами, найти напряженность поля по формуле (9) для четырех произвольно выбранных точек и построить линии напряженности.
11 .На всех трех графиках, построенных при выполнении пп. 6,7,8, вычертить линии напряженности.