Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lab-1.2-4m-2s-1c / report.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
357.62 Кб
Скачать

Результаты измерений*

Диапазоны измерений вольтметра и амперметра:

DI =3 А ,DU =150 В

Классы точности вольтметра и амперметра: kU = 1,5, kI = 1,5.

 

 

 

rK=0,5±0,05 мм ,rA=5±0,5 мм – радиусы катода и анода соответственно.

Параметры катушки: N=2600, L=(168,0 ± 0,5) мм , D=(58,0 ± 0,5) мм.

 

 

 

Для UA = 110 В:

Для UA = 115 В:

 

Для UA = 120 В:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ic, A

IА, мA

 

Ic, A

IА, мA

 

 

Ic, A

IА, мA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1,49

 

0,5

1,48

 

 

0,5

1,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,48

 

0,6

1,47

 

 

0,6

1,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

1,46

 

0,7

1,46

 

 

0,7

1,37

 

 

0,8

1,46

 

0,8

1,45

 

 

0,8

1,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

1,46

 

0,9

1,43

 

 

0,9

1,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1,45

 

1

1,42

 

 

1

1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

1,44

 

1,1

1,41

 

 

1,1

1,33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

1,45

 

1,2

1,41

 

 

1,2

1,34

 

 

1,3

1,44

 

1,3

1,40

 

 

1,3

1,33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4

1,41

 

1,4

1,38

 

 

1,4

1,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

1,38

 

1,5

1,35

 

 

1,5

1,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,6

1,34

 

1,6

1,30

 

 

1,6

1,21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,7

1,30

 

1,7

1,27

 

 

1,7

1,17

 

 

1,8

1,23

 

1,8

1,23

 

 

1,8

1,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,9

1,12

 

1,9

1,17

 

 

1,9

1,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,07

 

2

1,11

 

 

2

0,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,1

1,03

 

2,1

1,04

 

 

2,1

0,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,2

0,97

 

2,2

0,99

 

 

2,2

0,91

 

Обработка результатов измерений

I.Построение графиков

Для всех значений занесённых в таблицу измерений (см. Результаты измерений) построим графики 1, 2, 3 соотвественно для UA равного 110В, 115В, 120В.

*Протокол измерений прилагается в разделе Приложения.

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мА

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I анода,

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I соленоида, А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мА

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I анода,

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I соленоида, А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мА

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I анода,

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I соленоида, А

 

 

 

 

 

 

 

 

II.Нахождение величины e/m

1.Найдём на графике точки перегиба для вычисления индукции магнитного поля Bкр. График1: Iкр = Ic =1,2А

График2: Iкр = Ic =1,3А График3: Iкр = Ic =1,2А

2.Найдём индукцию магнитного поля Bкр для каждой серии измерений по формуле:

Bкр=

μ0 N Iкр

 

 

L2+ D2

1:Bкр= π 4 10−7 2600 1,2 =22,06 мТл

0,1682+0,0582

2:Bкр=23,90 мТл

3:Bкр=22,06 мТл

3. По формуле

 

e

=

 

8 U A

 

 

 

 

 

найдём величину e/m:

 

m

(r [1−(r

k

/r

A

)2 B

кр

])2

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

1:

e

=

 

 

 

 

8 110

 

 

 

 

 

 

 

 

≈1,102 10

11 Кл

m

 

−3

 

 

2

 

 

 

 

−3

2

кг

 

 

(5 10

[1−(0,5

/5) 22.06 10

 

])

 

2:me ≈0,939 1011 Клкг

3:me ≈1,102 1011 Клкг

4.Усредним значение величины e/m:

(e/m) =(1,102+0,939+1,102) 1011

≈1.050 1011 Кл

ср

3

кг

 

III.Нахождение погрешностей

1.Погрешность для Bкр вычисляется по формуле:

Bкр=(

 

N μ

 

 

 

2

 

I L N μ

2

 

D I N μ

2

 

 

 

I )

+(

L)

+(

D) ,

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

L2+D2

(L2 +D2 )3

(L2+D2)3

где

I=

k I DI

=

1,5 3

=0,045 А ,

D=0,5 мм , L=0,5 мм , I=Iкр .

100

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для 1:

Bкр≈0.8 мТл .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для 2:

Bкр≈0.8 мТл .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для 3:

Bкр≈0.8 мТл .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Запишем результирующее Bкр в общем виде для каждого набора измерений:

1:Bкр=22,1±0,8 мТл ;

10