- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1. Определение входной емкости осциллографа с0
- •Задание 2. Определение диэлектрической проницаемости твердого диэлектрика
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Перепишем соотношение (1.7) в виде
- •Так как объемная плотность энергии электрического поля
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа 2-03 Определение емкости конденсаторов при помощи мостиковой схемы
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение удельного сопротивления проводника
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников
- •Фрагмент 2
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная установка
- •Контрольные вопросы
- •Изучение зависимости мощности и кпд источника тока от величины нагрузки
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальная часть Приборы и оборудование
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическое введение
- •Принципиальная электрическая схема
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Изучение работы осциллографа
- •Введение
- •Контрольные вопросы.
- •1. Савельев и.В. Курс обшей физики: Электричество и магнетизм.Волны. Оптика: Учебное пособие. T.2.- 2-е изд.- м.:Наука. 1982.-§ 73. -с.210-212.
- •Проверка закона Био-Савара-Лапласа и определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
- •Теоретическое введение
- •Лабораторная работа 2-15 Изучение эффекта Холла в полупроводнике
- •Измерительная установка и методика измерений
- •Задание
- •Порядок действий.
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическое введение
- •Приборы и оборудование
- •Методика измерений
- •По закону Фарадея эдс индукции по вторичной обмотке
- •Из выражения (5.15) и (5.16) получаем
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Метод измерения
- •Индукция магнитного поля соленоида, длина l которого соизмерима с диаметром d:
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение удельного заряда электрона с помощью индикатора 6е5с
- •Введение.
- •Описание метода и установки.
- •5. Зисман г.А. Тодес о.М. Курс общей физики. Электричество.-4-е изд. -м.: Наука. 1972. - § 36,37. С.226-238.
- •Теоретическое введение
- •Функциональная схема представлена на рисунке 7.7 где:
- •Контрольные вопросы
- •Изучение явления резонанса в колебательном контуре
- •Теоретическое введение
- •Электрическая схема установки
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическое введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
Приборы и оборудование
Принципиальная схема установки приведена на рис. 5.7, где:
PQ – звуковой генератор ГС-118,
РО – электронный осциллограф С1-150,
ФПЭ–07 – модуль “явление гистерезиса”.
Методика измерений
Исследуемый образец выполнен в виде тороидального трансформатора Т, первичная обмотка которого содержит N1 витков, а вторичная – N2 витков. Напряжение на первичную обмотку трансформатора Т подается с выхода звукового генератора PQ через сопротивление R1. Вторичная обмотка трансформатора последовательно соединена с сопротивлением R2 и конденсатором С. С сопротивления R1 на вход усилителя горизонтального отклонения осциллографа РО подается напряжение Uх, пропорциональное напряженности магнитного поля Н. На вход Y с конденсатора С подается напряжение Uу, пропорциональное индукции магнитного поля В. При радиусе витка обмотки радиуса тороида напряженность Н в тороиде
(5.8)
где ; ; .
Так как падение напряжения на сопротивлении R1 равно Uх=I1R1, то с учетом (5.8)
. (5.9)
Uх определяется по коэффициенту отклонения электронного луча по горизонтальной оси kх:
(5.10)
С учетом (5.10) выражение для Н может быть записано в виде
(5.11)
По закону Фарадея эдс индукции по вторичной обмотке
(5.12)
где Ф – поток вектора магнитной индукции через один виток; S2 – площадь поперечного сечения тороида.
По закону Кирхгофа для вторичной обмотки получаем:
(5.13)
где UC – напряжение на конденсаторе; I2 – ток во вторичной обмотке; L2 – индуктивность вторичной обмотки.
Так как L2 очень мало, а I2R2>>UC, уравнение (5.13) может быть записано с учетом (5.12) в следующем виде:
.
Откуда
(5.14)
Учитывая (5.14), найдем напряжение Uу, равное напряжению на конденсаторе
(5.15)
где Q – заряд на обкладках конденсатора.
Если известен коэффициент отклонения луча kу по вертикали, то
Uy=kyy (5.16)
Из выражения (5.15) и (5.16) получаем
(5.17)
Подав одновременно напряжения Uу и Uх на вертикально и горизонтально отклоняющиеся пластины, получим на экране осциллографа петлю гистерезиса.
По площади петли можно найти работу перемагничивания, отнесенную к единице объема. Малое изменение объемной плотности энергии магнитного поля в цикле перемагничивания определяется по формуле
(5.18)
Работа расходуется на изменение внутренней энергии единицы объема ферромагнетика. За полный цикл перемагничивания
(5.19)
Учитывая (5.11) и (5.17), получаем
(5.20)
где Sп – площадь петли гистерезиса; S2=(r1-r2)b.
kX – коэффициент отклонения по каналу Х; kX=0,3 В/дел.
Экспериментальная установка
Д ля изучения явления гистерезиса предназначен модуль ФПЭ-07. Принцип работы заключается в получении петли гистерезиса ферритового образца. Исследуемым образцом является сердечник тороидального трансформатора Т с двумя обмотками N1 (намагничивающая обмотка) и N2 (измерительная обмотка). Намагничивающая обмотка запитывается от генератора сигналов через резистор R1 переменным током. На резисторе R1 возникает напряжение, пропорциональное этому току и напряженности магнитного поля в образце. Это напряжение подается на вход “х” модуля ФПЭ-07. Измерительная обмотка трансформатора присоединена к интегрирующей R2-C1 цепочке. Напряжение на интегрирующей емкости С1 пропорционально величине вектора индукции и подается на вход “y” модуля ФПЭ-07.