- •Электричество и магнетизм
- •Введение
- •Правила техники безопасности при работе с электрическими приборами и схемами
- •Основные электроизмерительные приборы физической лаборатории
- •Определение диэлектрической проницаемости твердого диэлектрика
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Перепишем соотношение (2.7) в виде
- •Так как объемная плотность энергии электрического поля
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение емкости конденсаторов при помощи мостиковой схемы
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •1. Что такое ёмкость уединённого проводника? От чего она зависит? в каких единицах измеряется?
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение удельного сопротивления проводника
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Электростатика
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки и методика эксперимента
- •Зарядка установки
- •Методика определения ёмкости установки
- •Методика определения ёмкости проводника (шара)
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •1. Как можно зарядить диэлектрическое тело?
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение зависимости мощности и кпд источника тока от величины нагрузки
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Проверка закона Био-Савара-Лапласа и определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение магнитного поля короткой катушки
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная установка №1
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Экспериментальная установка №2
- •Методика измерений
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение электрических процессов в простых линейных цепях при действии гармонической электродвижущей силы (фпэ-09)
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение эффекта Холла в полупроводнике
- •Теоретическое введение
- •Измерительная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •1. Диамагнетики
- •2. Парамагнетики
- •3. Ферромагнетики
- •4. Ферримагнетизм
- •Приборы и оборудование: звуковой генератор гз-118 (pq), электронный осциллограф с1-150 (ро), модуль “явление гистерезиса” фпэ–07. Экспериментальная установка и методика измерений
- •Из выражений (16.22) и (16.23) получаем
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы
Нарисуйте полосовой магнит, поставьте обозначения полюсов N и S, нарисуйте силовые линии магнитного поля в среде и самом магните.
Какими физическими величинами характеризуется магнитное поле? Напишите их буквенные обозначения и размерности. Напишите уравнение, которое связывает эти характеристики.
Произвольно выберите точку на силовой линии магнитного поля в среде. Постройте для этой точки векторы , и .
Постройте эти векторы для произвольной точки в самом магните.
Почему ферромагнетики являются сильномагнитными веществами?
Нарисуйте основную кривую намагничивания ферромагнетиков B=f(H). Что происходит в ферромагнетике на отдельных участках этой характеристики?
Нарисуйте кривую магнитного гистерезиса, поставьте обозначения характерных точек. Как называются эти точки? Объясните, почему перемагничивание происходит по петле гистерезиса.
Почему ферромагнетики сохраняют состояние намагниченности при снятии внешнего магнитного поля?
Контрольные вопросы
Дайте определение магнитного момента. Чему равен орбитальный магнитный момент электрона в атоме?
Как связаны между собой орбитальный магнитный момент и механический момент импульса электрона в атоме?
Чему равен и как направлен момент силы, действующий на контур с током в магнитном поле? Как ведет себя контур с током в магнитном поле?
Дайте определение намагниченности вещества.
Что такое магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества? Как они связаны между собой?
Каковы свойства парамагнетиков, диамагнетиков, ферромагнетиков?
Какова причина спонтанной намагниченности доменов в ферромагнетиках?
Как ведут себя домены при увеличении напряженности внешнего магнитного поля? Что означает насыщение ферромагнетика?
В чем заключается явление магнитного гистерезиса?
Объясните зависимость μ=f(H) (рис.16.14, б).
Какими параметрами должен обладать ферромагнетик, если его использовать для магнитной записи цифровых сигналов? Начертить (изобразить) идеальную форму петли гистерезиса для этого случая.
Используемая литература
[1] §§ 24.1 - 24.3, 24.5;
[2] §§ 14.7, 16.1 – 16.7;
[3] §§ 7.1, 7.2, 7.7 – 7.9;
[4] §§ 109, 131, 132, 133, 135, 136.
Приложение
Справочные материалы
Таблица 1. Значения коэффициентов Стьюдента
Доверительная вероятность α |
Число измерений | |||||||||||||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
15 |
20 |
25 | |
0,90 |
6,3 |
2,92 |
2,35 |
2,13 |
2,02 |
1,94 |
1,90 |
1,86 |
1,83 |
1.81 |
1.80 |
1,76 |
1,73 |
1,71 |
0,95 |
12,7 |
4,30 |
3,18 |
2,78 |
2,57 |
2,45 |
2,36 |
2,31 |
2,26 |
2.23 |
2.20 |
2,14 |
2,09 |
2,06 |
0,99 |
63,7 |
9,92 |
5,84 |
4,60 |
4,03 |
3,71 |
3,50 |
3,36 |
3,25 |
3.17 |
3.11 |
2,98 |
2,86 |
2,80 |
Таблица 2. Дробные и кратные приставки к единицам измерения
Обозначение |
Приставка |
Множитель |
Обозначение |
Приставка |
Множитель |
п |
пико |
|
да |
дека |
|
н |
нано |
|
г |
гекто |
|
мк, |
микро |
|
к |
кило |
|
м, |
милли |
|
М |
мега |
|
c |
санти |
|
Г |
гига |
|
д |
деци |
|
Т |
тера |
Таблица 3. Некоторые константы и часто применяемые величины
Элементарный заряд (модуль заряда электрона) |
|
Масса электрона |
|
Масса протона |
|
Электрическая постоянная |
|
Магнитная постоянная |
|
Скорость света в вакууме |
|
Постоянная Больцмана |
|
Постоянная Авогадро |
|
Библиографический список
Детлаф, А. А. Курс физики : учеб. пособие для втузов / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский . - 7-е изд., стер. - Москва : Academia , 2008 . – 719 с.
Калашников, Н.П. Основы физики: учебник для вузов: в 2 т. / Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. – 3-е изд., стер. – Москва: Дрофа, 2007. – Т. 1. - 400 с., т. 2. – 432 с.
Савельев, И. В. Курс общей физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям: в 4 т. Т. 2 .Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. / И. В. Савельев; под общ. ред. В. И. Савельева . - Москва : КНОРУС , 2009 . - 576 с.
Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – Москва: Академия, 2006. - 560 с.