- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Моделирование электростатических полей на электропроводящей бумаге
- •Цели и задачи работы
- •Теоретические положения
- •Описание установки и методики измерений
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Определение емкости конденсатора и батареи конденсаторов
- •2.1. Цели и задачи работы
- •2.2. Теоретические положения
- •2.3. Описание установки
- •2.3.1. Подготовка модуля к работе.
- •2.3.2. Порядок проведения измерений
- •2.4. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Изучение обобщенного закона Ома и измерение электродвижущей силы методом компенсации
- •3.1. Цели и задачи работы
- •3.2. Теоретические положения
- •3.3. Описание установки и методики измерений
- •3.4. Порядок выполнения работы
- •3.5. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение магнитного поля соленоида
- •4.1. Цели и задачи работы
- •4.2. Теоретические положения
- •4.4 Описание установки.
- •4.5. Порядок выполнения работы
- •4.5.1. Тарировка индукционного датчика
- •4.5.2. Определение магнитной индукции на оси соленоида
- •4.5.3. Определение магнитной индукции на оси короткой катушки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Определение удельного заряда электрона
- •5.1. Цели и задачи работы
- •5.2.Теоретические положения
- •5.2. Описание лабораторной установки
- •5.4. Выполнение работы
- •5.4.1. Определение методом отклонения электронов в магнитном поле
- •5.4.2. Определение из вольтамперной характеристики вакуумного диода
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение явления взаимной индукции
- •6.1. Цели и задачи работы
- •6.2. Теоретические положения
- •Описание установки
- •6.4. Выполнения работы
- •6.4.1. Определение взаимной индуктивности при наличии в цепи генератора, резистора r и подключении к генератору одной из катушек
- •6.4.2. Определение взаимной индуктивности при отсутствии в цепи генератора резистора r и подключении к генератору одной из катушек
- •6.4.3. Определение взаимной индуктивности методом последовательного соединения катушки и соленоида
- •6.4.4.. Изучение зависимости эдс индукции от частоты и напряжения генератора
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Индуктивность и емкость в цепи переменного тока
- •7.1. Цели и задачи работы
- •7.2. Теоретические положения
- •Мгновенное значение силы тока
- •Так как внешнее напряжение приложено к катушке индуктивности, то
- •О писание установки
- •7.4. Выполнение работы
- •7.4.1. Определение зависимости реактивного сопротивления от частоты
- •7.4.2. Определение угла сдвига фаз между током и напряжением
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 Изучение затухающих колебаний
- •8.1. Цели и задачи работы
- •8.2. Теоретические положения
- •Согласно закону Ома для контура можно записать
- •8.3. Описание установки
- •8.4. Выполнение работы
- •8.4.1. Подготовка к работе
- •8.4.2. Порядок проведения измерений
- •8.4.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 Вынужденные электромагнитные колебания
- •9.1. Цели и задачи работы
- •9.2. Теоретические положения
- •При малом затухании ( ) резонансную частоту для напряжения можно положить равной w0. Соответственно можно считать, что
- •9.3. Описание установки
- •9.4. Выполнение работы
- •9.4.1. Подготовка к работе
- •9.4.2. Порядок проведения измерений.
- •9.4.3. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
- •10.1. Цели и задачи работы
- •10.2. Теоретические положения
- •10.3. Описание установки
- •10.4. Вывод расчетной формулы
- •10.5. Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •450000, Уфа-центр, ул.К.Маркса, 12
4.5. Порядок выполнения работы
4.5.1. Тарировка индукционного датчика
1. Подключить к лабораторному модулю соленоид.
2. Полностью ввести шток в соленоид.
3. Установить с помощью резистора с переменным сопротивлением максимально возможное значение тока соленоида и измерить значение ЭДС индукции.
4. Проделать 4-5 измерений ЭДС индукции, уменьшая каждый раз значение тока на 0,2 А. Результаты занести в табл. 6.
5. Милливольтметр и миллиамперметр показывают действующие значения ЭДС и тока, которые в раз меньше амплитудных. Подставляя действующие значения токов в формулу (4.2), рассчитать соответствующие значения магнитной индукции, а затем значения Sр для каждого значения тока, учитывая, что в соответствии с уравнением (4.7)
|
где – действующее значение ЭДС; B – значение магнитной индукции, рассчитанное по формуле (4.2).
6. Рассчитать среднеарифметическое значение площади измерительной рамки . Результаты занести в табл. 6.
Таблица 6
I, А |
, В |
B, Тл |
Sр, м2 |
, м2 |
… |
|
|
|
|
4.5.2. Определение магнитной индукции на оси соленоида
1. Установить значение тока соленоида, равное 1 А.
2. Полностью ввести шток в соленоид.
3. Перемещая шток на 1 деление (1 см), снять зависимость ЭДС от координаты. Результаты записать в табл. 7.
4. Рассчитать экспериментальные значения магнитной индукции по формуле
|
(4.8) |
5. Рассчитать теоретическое значение магнитной индукции на оси соленоида Bс.теор по формуле (4.1) во всех точках, в которых производились измерения.
6. Построить графики Bс.теор = f(x) и Bс.эксп = f(x) в одних координатных осях.
7. Вычислить абсолютную и относительную погрешности вычислений.
Таблица 7
x, см |
, мВ |
Bс.эксп, Тл |
Bс.теор, Тл |
0 1 ... 11 |
|
|
|
4.5.3. Определение магнитной индукции на оси короткой катушки
1. Установить значение тока катушки, равное 1 А.
2. Установить шток в такое положение, чтобы вне соленоида находилось два деления штока. Перемещая катушку вдоль соленоида, добиться максимального показания милливольтметра, присоединённого к рамке. В этом положении измерительная рамка на штоке оказывается точно в центре катушки (x = 0).
3. Перемещая шток каждый раз на 1 см, снять зависимость
= f(x) |
4. По формуле (4.8) рассчитать экспериментальное значение магнитной индукции Bк.эксп на оси катушки для каждого значения координаты.
5. По формуле (4.6) рассчитать теоретическое значение магнитной индукции Bк.теор на оси катушки для каждого значения координаты.
6. Результаты измерений и расчётов записать в табл. 8.
7. Построить графики Bк.теор = f(x) и Bк.эксп = f(x).
Таблица 8
x, см |
, мВ |
Bк.эксп, Тл |
Bк.теор, Тл |
-2 -1 0 1 … 11 |
|
|
|