
- •Физический практикум по электричеству и магнетизму
- •Лабораторная работа №1 изучение электроизмерительных приборов
- •1. Краткая теория
- •2. Погрешности измерительных приборов. Класс точности
- •3. Устройство некоторых электроизмерительных приборов
- •4. Многопредельные приборы
- •5. Собственное сопротивление прибора
- •6. Пять золотых правил при работе с электроизмерительными приборами
- •7. Выполнение работы
- •1. Краткая теория
- •1.1. Измерение активных сопротивлений с помощью амперметра и вольтметра
- •1.2. Мост Уитстона постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Краткая теория
- •1.1. Понятие разности потенциалов и э.Д.С.
- •Компенсационный метод измерения э.Д.С.
- •Принцип работы потенциометра пп-63
- •2. Описание потенциометра постоянного тока пп-63
- •3. Порядок выполнения работы
- •3.1. Измерение неизвестных напряжений
- •3.2. Измерение силы тока
- •3.3. Измерение сопротивлений
- •1. Краткая теория
- •1.1. Контактная разность потенциалов
- •1.2. Физические принципы работы дифференциальной термопары
- •2. Порядок выполнения работы
- •1. Краткая теория
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •1. Краткая теория
- •1.1. Электростатическое поле. Напряженность поля
- •1.2. Потенциал
- •2. Метод исследования поля
- •3. Порядок выполнения работ
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №7 определение постоянной времени цепи, содержащей сопротивление и емкость
- •1. Краткая теория
- •Понятие квазистационарного тока
- •1.2. Процессы разрядки конденсатора
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Выполнение работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №8 проверка закона богуславского-ленгмюра для вакуумного диода и опредедение удельного заряда электрона
- •1. Краткая теория
- •1.1. Электрический ток в вакууме
- •1.2. Физические процессы в двухэлектродной лампе
- •1.3. Вольтамперная характеристика вакуумного диода
- •1.4. Закон Богуславского-Ленгмюра
- •1.5. Определение удельного заряда электрона
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №9 изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников
- •1. Краткая теория
- •Электрическое сопротивление металлов
- •Температурная зависимость сопротивления металлов
- •Температурная зависимость сопротивления для полупроводников
- •2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №10 измерение индуктивности, емкости и проверка закона ома для переменного тока
- •1. Краткая теория
- •1.1. Активное сопротивление
- •1.2. Индуктивное сопротивление
- •1.3. Емкостное сопротивление
- •1.4. Последовательная rlc-цепочка
- •2. Важные частные случаи
- •3. Порядок выполнения работы
- •3.1. Упражнение 1. Измерение емкостного сопротивления и емкости конденсатора
- •3.2. Упражнение 2. Измерение активных и реактивных сопротивлений катушек индуктивности
- •3.2.1. Измерение активных сопротивлений катушек
- •3.2.2. Измерение реактивных сопротивлений и индуктивности катушек
- •3.3. Упражнение 3. Проверка закона Ома в последовательной rlc - цепи и определение ее полного сопротивления
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №11 мостовые методы измерения реактивных сопротивлений
- •1. Краткая теория
- •1.1.1. Мост Максвелла
- •1.1.2. L и c - мостики Уитстона
- •1.1.3. Мост Овена
- •1.1.4. Мост Вина
- •1.1.5. Резонансный мост
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №12 исследование явления резонанса в электрических цепях
- •1. Краткая теория
- •1.1. Резонанс напряжений
- •1.2. Резонанс токов
- •2. Метод измерений
- •3. Описание установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 13 исследование магнитного поля соленоида
- •Краткая теория
- •1.1. Индукция магнитного поля
- •1.2. Магнитное поле на оси соленоида
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 14 снятие основной кривой намагничивания ферромагнетика и изучение зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля
- •Краткая теория
- •1.1. Природа ферромагнетизма
- •2. Метод измерений
- •Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа №15 контактные явления в полупроводниках. Выпрямляющее действие p-n перехода
- •Краткая теория
- •Собственный полупроводник
- •Примесной полупроводник
- •Выпрямляющие свойства p-n перехода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обозначения на шкалах приборов
- •Основные сведения о лабораторном стенде юУрГу Основные правила техники безопасности при работе на стенде
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова
С. П. Зимин
Физический практикум по электричеству и магнетизму
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов всех специальностей
физического факультета
Ярославль 2010
УДК
ББК
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2010 года
Рецензенты:
Матвеев В.И., д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующей кафедрой теоретической физики Поморского государственного университета; кафедра физики и прикладной математики Владимирского государственного университета
Зимин, С.П. Физический практикум по электричеству и магнетизму: учеб. пособие / С.П. Зимин; Яросл. гос. ун-т
им. П.Г.Демидова – Ярославль: ЯрГУ, 2010.- ХХХ с.
В учебном пособии содержатся задания и справочные материалы для выполнения лабораторных работ физического практикума по электричеству и магнетизму. Выполнено в соответствии с государственным образовательным стандартом.
Предназначено для студентов 2 курса, обучающихся по всем специальностям физического факультета (дисциплина «Физический практикум», «Общий физический практикум», блок ЕН), очной формы обучения.
Ил.64. Библиогр.: 41 назв.
Пособие выполнено при частичной финансовой поддержке программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2010 годы (проект 2.1.1/466)».
© Ярославский государственный университет, 20010
ВВЕДЕНИЕ
Данное учебное издание содержит описания лабораторных работ для выполнения «Физического практикума» по электричеству и магнетизму. Материалы представленных работ находятся в соответствии с разделами лекционного курса, предназначены для закрепления теоретического материала и овладения навыками проведения эксперимента. Выполнение работ, оформление отчета и защита проводятся в соответствии с общими правилами, действующими в лабораториях физического практикума ЯрГУ. При подготовке к защите работы необходимо прочитать соответствующие разделы учебников и рекомендуемой литературы. Некоторые справочные материалы для вычислений студент найдет в конце учебного пособия. При составлении отчета стоит обратить особое внимание на четкую формулировку физических выводов по каждой экспериментальной работе и грамотное объяснение наблюдаемых зависимостей.
При подготовке данного учебного пособия были использованы и переработаны методические указания прежних лет, разработанные с участием автора и преподавателей физического факультета В.С.Бойденко, М.В.Лоханина, М.Н.Преображенского, А.Л.Яковлева, Н.Е.Мокроусова. В пособие включены несколько новых лабораторных работ, выполняемых на стендах лабораторного комплекса «Электричество и магнетизм», созданных в Южно-Уральском государственном университете и Уральском филиале ФГУП РНПО «Росучприбор». Общая характеристика стендов ЮУрГУ и основные правила работы на них приведены в Приложении 2.
Автор признателен доценту кафедры общей и экспериментальной физики Бойденко В.С. и доценту кафедры технологий в наноэлектронике Кривелевичу С.А. за ценные замечания, высказанные при чтении рукописи.