- •Лабораторная работа № 1.1 определение цены деления и внутреннего сопротивления гальванометра
- •1.Основные указания
- •2.Описание установки
- •3.Порядок выполнения работы
- •4.Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 1.2 изучение электростатического поля
- •1.Основные указания
- •2.Описание установки
- •3.Порядок выполнения работы
- •1.Основные положения
- •2.Описание установки
- •3.Порядок выполнения работы
- •4.Контрольные вопросы
- •Определение удельного заряда электрона
- •1.Основные положения
- •2.Описание установки
- •3.Порядок выполнения работы
- •4.Контрольные вопросы
- •Определение электроемкости конденсаторов
- •1.Основные положения
- •2.Описание установки
- •3.Порядок выполнения работы
- •4.Контрольные вопросы
- •Проверка закона ампера
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •4.Контрольные вопросы
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2.2
- •Определение радиуса сферы при помощи сферического маятника
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •Определение характеристик колебательного контура
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Проверка закона ома для переменного тока
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Определение частоты биений
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •Уравнение биений, получающихся в результате сложения колебаний
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные Вопросы
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы.
- •3.Контрольные Вопросы
- •Изучение колебаний струны и градуировка шкалы частот звукового генератора
- •1.Описание установки и вывод рабочих формул
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Исследование электромагнитных волн в двухпроводной линии
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •Изучение распространения электромагнитного импульса в кабеле
- •1.Описание установки и вывод рабочих формул
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Определение длины волны лазерного излучения с помощью интерференции от двух щелей
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец ньютона
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •3.Контрольные вопросы
- •1.Описание установки и вывод рабочих формул
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
- •1.Вывод рабочих формул и описание установки
- •2.Порядок выполнения работы
- •3.Контрольные вопросы
3.Порядок выполнения работы
-
У становить R1 = 0. Включить установку.
-
Выставить напряжение U по указанию преподавателя или такое, при котором стрелка гальванометра стоит на последнем делении.
-
Определить количество делений n, на которое отклонилась стрелка.
-
Подобрать с помощью магазина сопротивлений такое R1, при котором отклонение стрелки n уменьшается на 4-6 делений и выражается целым числом.
-
Повторить эту процедуру 4-5 раз таким образом, чтобы каждый раз происходило уменьшение n еще на 4-6 делений. Результаты измерений занести в таблицу 1.
-
Построить график зависимости R = f(1/n). Должна получиться прямая линия.
-
Выбрав на графике два значения R1 и n, которые наилучшим образом ложатся на прямую (т.е. R1,1 ,n1 и R1,2 ,n2) , вычислить по рабочим формулам ki, rg и kU.
-
Вывести формулы для подсчета относительных погрешностей и произвести их расчет.
-
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2:
U, В |
U, В |
R0, Ом |
ΔR0, Ом |
R, Ом |
ΔR, Ом |
UАВ, В |
UAB, % |
rg, Ом |
rg, % |
ki А/дел |
ki, % |
kU В/дел |
ku % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.Контрольные вопросы
-
Сформулируйте закон Ома для участка цепи, для полной цепи и правила Кирхгофа.
-
Назначение гальванометра.
-
Что показывает цена деления электроизмерительного прибора?
-
Как можно увеличить пределы измерения электроизмерительных приборов?
-
Как подключают шунт к гальванометру, чтобы сделать его амперметром?
-
Как подключают добавочное сопротивление к гальванометру, чтобы сделать его вольтметром?
-
Как рассчитать шунт? Как рассчитать добавочное сопротивление?
-
Как определить абсолютную погрешность электроизмерительного прибора?
Лабораторная работа № 1.2 изучение электростатического поля
Цель работы: построить картину электростатического поля с помощью кривых равного потенциала.
Приборы и принадлежности: источник питания, кювета, электроды, зонд, нуль-гальванометр, вольтметр.
1.Основные указания
Для выполнения данной лабораторной работы студент должен знать:
закон Кулона, понятие напряженности и потенциала электростатического поля; теорему Остроградского-Гаусса.
Силовые линии - это линии, касательные в каждой точке к которым совпадают с направлением вектора напряженности электростатического поля. Густота силовых линий определяет значение напряженности. Напряженность служит силовой характеристикой поля и определяется отношением силы , действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:
.
Направление вектора E совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Единица измерения - Н/Кл = В/м.
Эквипотенциальные линии - это линии (множество точек) одинакового потенциала.
Потенциал φ является скалярной величиной и характеризуется как работа, которую необходимо затратить, чтобы переместить единичный положительный заряд q из бесконечности в данную точку: φ = A/q. Единица измерения - Дж/Кл = В.
Работа по переносу положительного заряда из точки, имеющей радиус - вектор в точку с радиусом - вектором
, где = 9•109 Н•м2/Кл2;
, . потенциалы начальной и конечной точек переноса. (Использован закон Кулона: ).
Вектор направлен по нормали от поверхности φ до поверхности положительного заряда q (рис.1).
Так как элементарная работа по перемещению заряда q из точки а в точку b
dA = Eqdr = q(φ-(φ+dφ)) = -qdφ, то .
В еличина характеризует быстроту изменения потенциала в направлении нормали и называется градиентом потенциала. Так как силовые линии всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям, то
.