- •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
Основные сведения о лабораторном стенде юУрГу Основные правила техники безопасности при работе на стенде
1. Перед сборкой цепи необходимо убедиться, что все приборы выключены.
2. Сборку цепи необходимо вести по контурам, начиная от основного, содержащего источник питания. Блок мультиметров подключается в последнюю очередь. Обратите внимание на правильность выбора режимов измерения.
3. Включение схемы производится только после проверки соединений преподавателем или лаборантом.
4. Для проведения любых переключений в цепи необходимо отключить источник питания.
5. Перед разборкой цепи проверьте выключение всех приборов.
Устройство стенда
1. Лабораторный стенд разбит на четыре части, каждая из которых выполняет определенную функцию.
2. В левой части стенда выполнен блок генераторов, который состоит из генератора напряжений специальной формы (синусоидальный сигнал, биполярные импульсы, униполярные импульсы), генератора регулируемых постоянных напряжений, двух нерегулируемых источников постоянного напряжения.
3. Справа от блока генераторов находится наборное поле, предназначенное для сборки электрических схем. Линии на наборном поле показывают физически соединенные гнезда. Штриховыми линиями показаны места для подключения специальных миниблоков, находящихся в комплекте работы.
4. Правее находится блок двух цифровых мультиметров с источниками питания. Клемма «СОМ» является общим входом (земля), второй вход выбирается из задачи исследования. Появление цифры «1» на дисплее указывает на то, что предел измерения следует увеличить. Мультиметр автоматически выключается через 40 минут после последнего переключения режимов измерения.
5. Самая правая часть представляет собой макет работы по изучению электростатических полей. Правила сборки этой схемы приведены в описании лабораторной работы №6.
Приложение 3
Некоторые фундаментальные физические константы
Заряд электрона e=1,6·10-19 Кл
Масса электрона m=9,1·10-31 кг
Отношение заряда электрона к его массе e/m=1,7·1011 Кл/кг
Электрическая постоянная ε0=8,85·10-12 Ф/м
Скорость света в вакууме c=3·108 м/с
Магнитная постоянная μ0=1.,256·10-6 Гн/м
Постоянная Больцмана k=1,38·10-23 Дж/град
Число Авогадро NA=6,02·1023 моль-1
Физические константы веществ
Плотность меди - 8,93 г/см3
Молярная масса меди – 63,5 г/ моль
Удельное сопротивление меди (20°C) – 1,7·10-6 Ом·см
Температурный коэффициент
сопротивления меди (20°C) - 4,3·10-3 град-1
Ширина запрещенной зоны кремния – 1,1 эВ
Ширина запрещенной зоны германия – 0,8 эВ
Коэффициенты перевода единиц
1 эВ=1,6·10-19 Дж
1 Дж=6,2·1018 эВ
Т(K) = 273,15+t(°C)
Содержание
|
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ………… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №2 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ МОСТОВЫМ МЕТОДОМ….. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №3 ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОМПЕНСАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ……………………………. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №4 КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ. ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ…………………………………………………………….. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №5 ПРОВЕРКА ПРАВИЛ КИРХГОФА ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА………………………………………………………………………… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №6 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ…………………... |
ХХ |
|
Лабораторная работа №7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЕ И ЕМКОСТЬ………………… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №8 ПРОВЕРКА ЗАКОНА БОГУСЛАВСКОГО-ЛЕНГМЮРА ДЛЯ ВАКУУМНОГО ДИОДА И ОПРЕДЕДЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА………………………………………………….. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №9 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ……… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №10 ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ, ЕМКОСТИ И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА………………………. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №11 МОСТОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ…………………………………………………….. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №12 ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ………………………………………….. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №13 ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА…………… |
ХХ |
|
Лабораторная работа №14 СНЯТИЕ ОСНОВНОЙ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНЕТИКА И ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ОТ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ………………………………………………………. |
ХХ |
|
Лабораторная работа №15 КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ. ВЫПРЯМЛЯЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ p-n ПЕРЕХОДА ………………… |
ХХ |
|
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………… |
ХХ |
