Державний вищий навчальний заклад
Запорізький національний університет
Міністерства світи і науки України
“Електрика та магнетизм”
Лабораторний практикум
(для студентів фізичного факультету)
Запоріжжя 2004
УДК: 537.1/6 (075.8)
ББК22.33 я 73
Д 569
“Електрика та магнетизм”. Лабораторний практикум для студентів фізичного факультету: Навчально-методичний посібник/ Укладачі:
А. П. Добрун, О. Ю. Ананьїна,– Запоріжжя: ЗДУ, 2004 – 92с.
У лабораторному практикумі “Електрика та магнетизм” викладено теоретичні відомості, детальний опис ходу роботи, основні поняття, які необхідно засвоїти під час виконання роботи та контрольні запитання.
Навчально-методичний посібник призначений для студентів фізичного факультету.
Рецензент Д. М. Жметко
Відповідальний
за випуск О. С. Яновський.
ЗМІСТ
Обробка результатів вимірювань. Оцінка похибок......................................4
Частина 1. Електрика.
Лабораторна робота № 1. Визначення невідомої величини опору
за допомогою електровимірювальних приладів та містка....................................11
Лабораторна робота № 3. Вимірювання питомого заряду електрону за вольт-амперною характеристикою ненасиченого вакуумного діоду...................24
Лабораторна робота № 4. Вивчення температурної залежності опору
металів та напівпровідників, та визначення енергії активації .............................30
Лабораторна робота № 5. Визначення питомої електропровідності
електролітів та її залежності від концентрації та температури.............................34
Лабораторна робота № 6. Вивчення затухаючих коливань у
коливальному контурі...............................................................................................39
Лабораторна робота № 7. Вимушені коливання у коливальному
контурі........................................................................................................................46
Лабораторна робота № 8. Вивчення напівпровідникового діода..............53
Частина 2. Магнетизм.
Лабораторна робота № 9. Визначення питомого заряду
електрона методом магнетрона................................................................................58
Лабораторна робота № 10. Визначення горизонтальної
складової магнітного поля землі..............................................................................65
Лабораторна робота №11. Ефект Холла у напівпровідниках....................71
Лабораторна робота № 12. Дослідження намагнічування феромагне-
тиків за допомогою осцилографа.............................................................................79
Лабораторна робота № 13. Експериментальна перевірка закону
Кюрі-Вейса.................................................................................................................86
ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ. ОЦІНКА ПОХИБОК.
При вимірюваннях значення фізичних величин подаються у вигляді чисел, які вказують, у скільки разів ця величина більша чи менша за іншу величину, значення якої прийнято за одиницю.
Отримання надійних чисельних значень фізичних величин не є легкою задачею, так як при вимірюваннях завжди виникають багаточисленні похибки.
Вимірювання поділяються на прямі та побічні. Прямі вимірювання проводяться за допомогою приладів, які вимірюють саму невідому величину.
При побічних вимірюваннях величина обчислюється за результатами вимірювань інших фізичних величин, пов’язаних із величиною що вимірюється деякою відомою функціональною залежністю.
Якість вимірювань визначається їх точністю. При прямих вимірюваннях точність дослідів встановлюється при аналізі точності метода і приладів, а також із повторюваності результатів вимірювань. Точність побічних вимірювань залежить як від надійності даних, що використовуються для розрахунків, так і від структури формул, які пов’язують ці данні з величиною що досліджується.
Визначити істинне значення фізичної величини з абсолютною точністю неможливо. Точність вимірювань характеризується їх похибкою. Абсолютна похибка вимірювання розраховується як різниця між знайденим на досліді та істинним значенням фізичної величини:
Відносна похибка дорівнює відношенню абсолютної похибки до значення вимірюваної величини:
100%
Вона показує, яку частину величини, що вимірюється, складає середня абсолютна похибка і є величиною безрозмірною, виражається у відсотках.