- •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
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Иркутский государственный технический университет
Электричество и магнетизм
Методические указания к лабораторным работам
Издательство Иркутского государственного
технического университета
2011
УДК 535
Рецензент: канд. физ.-мат. наук, Л.А. Скоробогатова; канд. техн. наук, Грозов В.П.
|
|
|
|
Компьютерный набор |
С.Ю. Кузнецова, Т.А. Шигорова, А.В. Ващенко, Н.Ф. Чувашов |
Авторы: Кузнецова С. Ю. Шигорова Т.А., Ващенко А. В, Чувашов Н.Ф, Коновалов Н.П., Елин В.П., Первушкина Э.И.
Электричество и магнетизм: метод. указания. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. – 125 с.
Методические указания составлены в соответствии с ГОС федеральной компонентой курса общей физики для студентов инженерных специальностей вузов.
Предназначено для студентов дневной формы обучения, а также может быть использовано студентами заочной и дистанционной форм обучения инженерно-технических специальностей.
© Иркутский государственный
технический университет, 2011
Оглавление
Введение |
5 |
Техника безопасности |
6 |
Подготовка к лабораторной работе |
7 |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ |
11 |
Работа №1. Изучение ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ |
20 |
Работа №2. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ |
23 |
Задание 1. Определение баллистической постоянной |
25 |
Задание 2. Определение емкостей исследуемых конденсаторов |
26 |
Задание 3. Ёмкость параллельно соединенных конденсаторов |
27 |
Задание 4. Ёмкости последовательно соединенных конденсаторов |
27 |
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК |
28 |
Работа №3. Исследование цепи постоянного тока. |
33 |
Работа №4. Экспериментальное изучение правил Кирхгофа |
38 |
Работа №5. Определение ЭДС гальванического элемента |
42 |
Работа №6. Измерение сопротивлений при помощи моста Уитстона |
46 |
Работа №7. Определение удельного сопротивления нихромовой проволоки |
51 |
Работа №8. Изучение температурной зависимости сопротивления проводников |
54 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ВАКУУМЕ |
55 |
Работа №9. Определение работы выхода электрона из металла |
57 |
Работа №10. Изучение работы трёх электродной лампы |
61 |
ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ |
64 |
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ |
70 |
Работа № 11. Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли |
76 |
Работа № 12. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона |
80 |
Работа № 13. Определение удельного заряда электрона |
83 |
Работа № 14. Изучение явления взаимной индукции |
88 |
Работа № 15. Определение индуктивности катушки с помощью моста Максвелла |
92 |
Работа № 16. Изучение работы трансформатора переменного тока |
96 |
Работа № 17. Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов |
100 |
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ |
103 |
Работа № 18. Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре |
109 |
Работа № 19. Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре |
114 |
Работа № 20. Измерение мощности переменного тока и сдвига фаз между током и напряжением |
117 |
Работа № 21. Выпрямление переменного тока с помощью мостовой схемы |
121 |
Введение
Методические указания содержат описание лабораторных работ по разделу «Электричество и магнетизм» курса общей физики для технических вузов.
Выполнение студентами лабораторных работ по электричеству и магнетизму направлено на достижение следующих целей:
знакомство с методами наблюдения некоторых физических явлений, а также экспериментальная проверка физических законов, изучаемых в соответствующем разделе курса общей физики;
знакомство с основными типами электроизмерительных приборов и методами их использования;
закрепление навыков обработки экспериментальных результатов.
Каждая лабораторная работа содержит краткое изложение сущности изучаемых явлений, сведения об экспериментальной методике, положенной в основу изучаемого явления, подробное описание проведения измерений и приемов обработки результатов. В приложениях излагается методика расчета погрешностей, описание используемых приборов, а также необходимые справочные данные.
Данное методическое указание соответствует ГОС на 600 часов по курсу «Общая физика» для инженерных специальностей технических вузов и состоит из теоретической части, позволяющей студентам найти ответы на контрольные вопросы, и экспериментальной части.