- •Практикум по электрическтву и магнетизму
- •Содержание
- •1.Правила выполнения и оформления работ в электрической лаборатории
- •2. Электроизмерительные приборы Основные электроизмерительные приборы
- •Чувствительность и цена деления прибора
- •Класс точности. Погрешность приборов
- •Амперметры и вольтметры
- •В спомогательные элементы электрических цепей
- •Реостаты, потенциометры и магазины сопротивлений
- •М ногопредельные приборы
- •Работа № 3 изучение электростатического поля
- •Краткая теория
- •Электролитическая ванна
- •Описание лабораторной установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 4. Изучение работы трехэлектродной лампы
- •Краткая теория
- •Описание схемы
- •Выполнение работы Внимание! Во избежание поражения электрическим током необходимо убедиться, что выпрямители отключены от сети
- •I.Снятие анодных характеристик триода
- •II. Снятие сеточных характеристик триода
- •Контрольные вопросы
- •Краткая теория
- •Измерение сопротивлений мостиком Уитстона
- •2. Проверка законов последовательного и параллельного соединения сопротивлений
- •Измерения проводят так же не менее трех раз для последовательно соединенных сопротивлений, результаты измерений заносят в таблицу и вычисляют погрешности измерений.
- •Определение температурного коэффициента сопротивления металла
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 6 градуировка термоэлемента и определение его электродвижущей силы
- •Краткая теория п ри тесном соприкосновении (контакте) двух разнородных металлов между ними возникает разность потенциалов. Она получила название контактной разности потенциалов.
- •Описание схемы и метода измерения термоэлектродвижущей силы
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 7 изучение работы электронного осцилографа. Проверка градуировки звукового генератора
- •Устройство электронного осциллографа
- •Генератор развертки
- •Выполнение работы Подготовка осциллографа к работе
- •Внимание: след луча не должен быть слишком ярким!
- •Упражнение 1. Исследование формы переменного электрического напряжения
- •Упражнение 2. Измерение переменного электрического напряжения с помощью осциллографа
- •Внимание: в дальнейшем усиление по вертикали не трогать!
- •Упражнение 3. Проверка градуировки звукового генератора синусоидальных напряжений с помощью фигур Лиссажу
- •Контрольные вопросы
- •Работа №8 исследование вольтамперных характеристик полупроводниковых диодов
- •Краткая теория
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 9 проверка обобщенного закона ома для цепи переменного тока
- •Краткая теория
- •1.Активное сопротивление r в цепи переменного тока Пусть в цепи сопротивление r (рис. 1), течет переменный ток
- •Индуктивность l в цепи переменного тока
- •3 .Емкость с в цепи переменного тока
- •4.Цепь переменного тока с активным сопротивлением r, индуктивностью l и емкостью с, включенными последовательно
- •Выполнение работы
- •Упражнение 2. Определение емкости
- •Упражнение 3 Проверка обобщенного закона Ома
- •Работа № 10 измерение удельного сопротивления проводника
- •Краткая теория
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 11
- •Изучение влияния магнитного поля на вещества.
- •Снятие петли магнитного гистерезиса ферромагнетиков
- •Краткая теория
- •Изучение ферромагнетиков статическим методом
- •Описание схемы и методики измерений
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •II. Изучение ферромагнетиков в динамическом режиме
- •Описание схемы и методики измерений
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 12 изучение работы простейшего лампового генератора электромагнитных колебаний
- •Краткая теория
- •Ламповый генератор
- •Описание схемы лабораторной работы
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
Выполнение работы:
1. Составить таблицу технических данных приборов.
2 . Собрать схему, приведенную на рис.5.
В данной схеме исследуемые диоды соединены последовательно и имеют независимые отводы. Цепь питается от выпрямителя на 25В с фильтром, и это напряжение подается на реостат R, который включается как потенциометр (делитель напряжения).
Напряжение на выходе потенциометра измеряется многопредельным вольтметром V.
Ток в цепи измеряется миллиамперметром mA, параллельно которому с помощью тумблера T предусмотрено включение шунта Ш. Благодаря этому возможно измерение силы тока в пределах 0-7,5 mA (без шунта) и 0-75 mA (с шунтом).
Для изменения знака полярности подаваемого напряжения на диоды служит коммутатор К, который работает следующим образом.
Пусть напряжение с потенциометра R подается на средние клеммы коммутатора: к клемме 1 – положительный, к клемме2-отрицательный потенциал. Снимается напряжение с крайних клемм, например с и d.
Для подачи положительного потенциала на верхний электрод диода необходимо с помощью рукоятки коммутатора перемкнуть клеммы 1 и2 с клеммами с и d.
Если же на этот электрод требуется подать отрицательный потенциал, то следует перемкнуть с помощью той же рукоятки клеммы 1и 2 с клеммами а и b. Так как на панели коммутатора клемма b соединена с клеммой с, а клемма а с клеммой d, то при таком положении рукоятки коммутатора (1, 2 - а, b) на верхний электрод диода будет подаваться отрицательный потенциал.
3. Снять вольтамперные характеристики для одного, двух и трех диодов. Для этого, изменяя величину и направление приложенного напряжения, определяют каждый раз ток, проходящий через диоды (при обратном токе без шунта, при прямом токе – с подключенным к миллиамперметру шунтом).
4. Построить графики зависимости I=f(U) и определить коэффициент выпрямления.
Контрольные вопросы
Чем отличаются полупроводники от металлов и диэлектриков по своим электрическим свойствам?
Объясните механизм электрической проводимости полупроводников.
Объясните работу p-n перехода.
Что называется коэффициентом выпрямления полупроводникового диода?
Нарисуйте и объясните вольтамперную характеристику диода.
Работа № 9 проверка обобщенного закона ома для цепи переменного тока
Приборы и принадлежности: катушка индуктивности, магазин емкостей, амперметр, вольтметры для переменного и постоянного токов, реостат, ключ.
Краткая теория
Переменный - это ток, величина и направление которого периодически изменяются во времени. Закон изменения тока может быть весьма разнообразным. Мы будем рассматривать переменный ток, изменяющийся по синусоидальному закону , (1)
где i – мгновенное значение тока, i0 –амплитудное значение тока, - круговая частота, -фаза колебаний, 0 – начальная фаза.
Приборы переменного тока измеряют обычно не мгновенное значение тока i, а эффективное значение iэфф, которое для синусоидального тока меньше амплитудного в раз, т.е.
, аналогично для напряжения (2)
Под эффективным значением переменного тока понимается значение такого постоянного тока, который в активном сопротивлении выделяет ту же мощность, что и данный переменный ток.
Сопротивление цепи постоянному току называют активным сопротивлением, которое полностью определяет свойства электрической цепи, Сложнее обстоит дело в случае переменного тока, где большую роль играют индуктивность L и емкость C отдельных элементов цепи.
Рассмотрим цепи переменного тока с R, L и C.