Лабораторные работы
.pdfЛИСТ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО КУРСУ «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ»
Семестр, учебный год ФИО студента
Группа Бригада № Логин Пароль
№ лаб. |
Дата |
Оценка |
Отметка |
Дата сдачи |
Подпись |
работы |
выполнения |
за тест |
о сдаче отчета |
отчета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отметка о выполнении курса л/р
Преподаватель
Подпись
Дата
20
Южно-Уральский государственный университет Кафедра общей и теоретической физики
Лабораторная работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Bыполнил ________________
группа _____________
“______”____________20____г.
Проверил ________________
“______”____________20____г.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА И ОБОРУДОВАНИЕ:
1 –
2 –
3 –
4 –
5 –
6 –
7 –
8 –
21
Выполнил студент (ФИО, группа, дата) ______________________________
Проверил преподаватель ___________________________________________
22
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. |
Эквипотенциальная поверхность – поверхность равного потенциала. |
2. |
Силовая линия – линия, касательная в каждой точке которой совпадает |
|
|
с направлением напряженности Е электрического поля. |
|
3. |
Эквипотенциальная поверхность и силовая линия взаимноперпендикулярны. |
;
где – единичный вектор нормали к эквипотенциальной поверхности.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
φ, В
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r, мм |
||||||||
Расчет напряженности электрического поля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
( |
), |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
dn |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где 1 и 2 – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
n – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
||
|
Точка |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
С |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Напряженность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Е, В/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫВОД
23
24
Южно-Уральский государственный университет Кафедра общей и теоретической физики
Лабораторная работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА
Bыполнил ________________
группа _____________
“_____” _____________20___г.
Проверил _______________
“_____” _____________20___г.
г. Челябинск
25
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА И ОБОРУДОВАНИЕ:
1 –
2 –
3 –
4 –
5 –
6 –
7 –
8 –
9 –
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Конденсатор, заряженный до напряжения U , несет заряд (количество электричества) Q
Q = CU.
Для измерения заряда используется интегратор тока. При этом величина заряда пропорциональна показанию вольтметра n:
Q = γ n,
где γ = CU / n – градуировочная постоянная.
Зная градуировочную постоянную прибора, можно определить емкость конденсатора C = γ n / U.
|
|
Соединение конденсаторов |
|
|
||||||||
параллельное: |
Спарал С1 С2 |
|
|
|
|
|
||||||
последовательное: |
1 |
|
1 |
|
1 |
или С |
|
|
С1 С2 |
. |
||
|
|
|
|
посл |
|
|||||||
|
|
Спосл |
|
С1 |
С2 |
|
С1 |
С2 |
||||
|
|
|
|
|
26
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
№ |
|
Напряжение зарядки конденсатора U = |
В |
||||
|
Известный |
Неизвестный |
Соединение конденсаторов |
||||
|
конденсатор |
конденсатор |
параллельное |
|
последова- |
||
|
Сэ= |
± мкФ |
Сx= |
мкФ |
|
|
тельное |
|
|
nэ, дел |
nх, дел |
nпарал, дел |
|
nпосл, дел |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
|
|
Выполнил студент (ФИО, группа, дата) ______________________________
Проверил преподаватель ___________________________________________
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Градуировочная постоянная |
|
|
|
||||||
γ = СэU /nэ = |
|
|
|
= |
( |
) |
|
||
|
|
|
|
||||||
Емкость неизвестного конденсатора |
|
|
|
||||||
Сх = γ nx ср /U = |
|
|
|
= |
( |
) |
|
||
|
|
|
|
||||||
Емкость при соединении конденсаторов |
|
|
|
||||||
|
|
|
параллельное соединение |
|
|
||||
а) экспериментальное значение |
|
|
|
||||||
Спарал = γ nпарал ср /U = |
|
|
= |
( |
) |
|
|||
|
|
|
|||||||
б) расчетное значение |
|
|
|
|
|
|
|
||
Спарал = Сэ + Сх = |
= |
( |
) |
|
|||||
|
|
|
последовательное соединение |
|
|
||||
а) экспериментальное значение |
|
|
|
||||||
Спосл = γ nпосл ср /U = |
|
|
= |
( |
) |
|
|||
|
|
|
|||||||
б) расчетное значение |
|
|
|
|
|
|
|
||
Спосл = |
Сэ Сх |
= |
|
|
|
= |
( |
) |
|
Сэ + Сх |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
Сх, мкФ |
|
|
|
|
Емкость соединения С, мкФ |
|
|
|
||||||
|
|
Параллельное |
|
|
|
Последовательное |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
эксп. |
мультиметр |
|
|
эксп. |
|
|
расч. |
|
|
эксп. |
|
|
расч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cэксп Срасч |
|
100% |
|
|
|
Cэксп Срасч |
|
|
100% = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Срасч |
|
|
|
Срасч |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
где
Окончательный результат:
Cx = |
± |
мкФ |
ВЫВОД |
|
|
28
Южно-Уральский государственный университет Кафедра общей и теоретической физики
Лабораторная работа № 3
ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА И ПОЛУПРОВОДНИКА
Bыполнил _______________
группа _____________
“______”___________20___г.
Проверил ________________
“_____”____________20___г.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА:
1 –
2 –
3 –
4 –
5 –
6 –
7 –
8 –
9 –
10 –
Rпр –
Rпп –
29