Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лабораторные работы

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
08.05.2015
Размер:
2.66 Mб
Скачать

ЛИСТ 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