- •Оглавление
- •Введение
- •Условные обозначения в электрических схемах
- •Инструкция № 40
- •Общие положения
- •Правила поведения и обязанности студентов при выполнении лабораторных работ в учебных лабораториях кафедры
- •Подготовка к лабораторной работе
- •Порядок допуска к выполнению лабораторной работы
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Форма представления результата
- •Форма представления результата
- •Построение графиков
- •Пример построения графика
- •График зависимости длины стержня от растягивающей нагрузки
- •1. Электростатическое поле
- •1.1. Напряженность электрического поля
- •1.2. Потенциал
- •1.3. Связь между напряженностью и потенциалом
- •1.4. Линии напряженности и поверхности равного потенциала
- •1.5. Проводники в электростатическом поле
- •1.6. Электроемкость
- •1.7. Диэлектрики в электростатическом поле
- •Лабораторная работа №1 изучение электростатического поля
- •Методика и техника эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •1. Дно ванны заполните водой.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 изучение электроемкости конденсаторов
- •Методика и техника эксперимента
- •Задание 1. Определение баллистической постоянной
- •Задание 2. Определение емкостей исследуемых конденсаторов
- •Задание 4. Измерение емкости последовательно соединенных конденсаторов
- •Контрольные вопросы
- •II. Постоянный электрический ток
- •2.1. Электрический ток, его характеристики и условия существования
- •2.2. Закон Ома в дифференциальной форме с точки зрения классической теории проводимости металлов (ктпм)
- •2.3. Обобщенный закон Ома
- •2.4. Закон Джоуля-Ленца
- •2.5. Разветвлённые цепи. Правила Кирхгофа
- •Лабораторная работа №3 исследование цепи постоянного тока
- •Методика и техника эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 экспериментальное изучение правил кирхгофа
- •Методика и техника эксперимента
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Вариант 1
- •I. Определение сопротивления r1
- •II. Определение сопротивления r2.
- •IV. Определение общего сопротивления при параллельном соединении сопротивлений r1 и r2
- •Вариант 2
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 определение удельного сопротивления нихромовой проволоки
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Измерения и вычисления для схемы 1
- •Измерения и вычисления для схемы 2
- •Справочные данные и параметры установки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 изучение температурной зависимости сопротивления проводников
- •Методика эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •III. Электрический ток в вакууме
- •Лабораторная работа №9. Определение работы выхода электрона из металла
- •Методика и техника эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10. Изучение работы трехэлектродной лампы
- •Методика и техника эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •IV. Постоянное магнитное поле
- •4.1. Магнитное поле и его характеристики. Закон Ампера.
- •(Нерелятивистский случай)
- •4 .3. Закон Био-Савара-Лапласа
- •4.4. Индукция магнитного поля соленоида
- •4.5. Магнитный поток
- •4.6. Действие магнитного поля на заряды
- •4.7. Электромагнитная индукция
- •V. Магнитное поле в веществе
- •5.1. Магнитные моменты электронов и атомов
- •5.3. Намагниченность
- •5.4. Магнитное поле в веществе
- •5.5. Ферромагнетики
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13. Определение удельного заряда электрона
- •Методика эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14. Изучение явления взаимной индукции
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15. Определение индуктивности катушки с помощью моста максвелла
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 16. Изучение работы трансформатора переменного тока
- •Методика эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 17. Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •VI. Электромагнитные колебания
- •6.1. Колебательный контур
- •6.2. Затухающие колебания
- •6.3. Вынужденные колебания
- •6.4. Резонанс
- •Лабораторная работа № 18. Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 19. Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре
- •Методика и техника эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 20. Измерение мощности переменного тока и сдвиг фаз между током и напряжением
- •Методика эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 21. Выпрямление переменного тока с помощью мостовой схемы
- •Методика эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Приложение Основные физические постоянные (округленные значения)
- •Работа выхода электронов
- •Греческий алфавит
- •Множители и приставки
- •Электричество и магнетизм
- •664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Вариант 2
Д ля выполнения этого варианта используется рабочая схема, представленная ниже.
ИП – источник постоянного тока;
Rх – измеряемое сопротивление;
D – подвижный контакт;
R2 – магазин сопротивлений;
Р – нульгальванометр;
S – ключ;
RАВ – реохорд.
Поскольку для баланса моста не имеет значения абсолютные величины сопротивлений и , а важно их отношение, сопротивления и выполняют либо в виде высокоомного проводника, либо в виде реохорда (высокоомная проволока навита на тонкий стержень из изоляционного материала), по которым скользит подвижный контакт, являющийся вершиной моста D.
Так как сопротивления представляют собой реохорд, выполненный из однородного материала, то сопротивление между концом реохорда и подвижным контактом пропорционально длине участка реохорда от соответствующего конца до контакта и .
Поэтому отношение сопротивлений может быть с высокой точностью определено как отношение длин отрезков реохорда
и . (2.25)
Порядок выполнения работы
1. Установить подвижный контакт D на реохорде в среднее положение.
2. Тумблером подключить сопротивление .
3. Замкнуть цепь кнопкой S и, подбирая сопротивление магазином сопротивлений, добиться минимального отклонения стрелки нуль-гальванометра от нуля.
4. Перемещая контакт D, добиться точного баланса моста (стрелка нуль-гальванометра на нуле). Значение сопротивления и соотношение длин записать в таблицу 2.6.
Т а б л и ц а 2.6
Измеряемое сопротивление |
, Ом |
|
, Ом |
, Ом |
, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Послед. соединение |
|
|
|
|
|
Параллел.соединение |
|
|
|
|
|
5. Включить в плечо моста неизвестное сопротивление и повторить пункты 2-4.
6. Далее повторить пункты 2-4 для последовательно и параллельно соединенных сопротивлений и .
7. По формуле (2.25) вычислить неизвестные сопротивления и .
8. Определить общее сопротивление при последовательном и параллельном соединениях.
9. Сравнить полученные значения с соответствующими измеренными значениями.
10. Рассчитать абсолютные и относительные ε погрешности измерений и вычислений.
Примечание: Если стрелка нуль-гальванометра отклонится влево, уменьшить сопротивление; если вправо – увеличить сопротивление.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение электрического тока. Чему равна сила и плотность тока?
2. Расскажите об устройстве и принципе работы моста постоянного тока.
3. Сформулировать правила Кирхгофа и условия их применения.
4. Что такое «баланс моста»? Вывести расчетную формулу для определения сопротивления с помощью моста Уитстона.
5. Выведите расчетную формулу для определения результирующего сопротивления при последовательном соединении трех сопротивлений.
6. Выведите расчетную формулу для определения результирующего сопротивления при параллельном соединении четырех сопротивлений.