- •Электричество и магнетизм практикум по физике
- •Устройство и принцип действия электроизмерительных приборов
- •1. Основные электроизмерительные приборы
- •2. Классификация приборов по принципу действия
- •3. Чувствительность и цена деления электроизмерительного прибора
- •4. Расширение пределов измерений приборов
- •Элементы теории погрешностей при электрических измерениях
- •1. Погрешности приборов
- •2. Оценка погрешностей электрических измерений
- •3. Определение ошибок косвенного измерения физической величины
- •4. Определение наиболее выгодных условий измерения
- •5. Проведение физических измерений и оформление полученных результатов
- •6. Запись экспериментальных результатов
- •Лабораторная работа № 1 измерение сопротивлений мостиком уитстона
- •1. Метод вольтметра и амперметра.
- •2. Метод омметра.
- •3. Мостовой метод или метод мостика постоянного тока (мостик Уитстона).
- •Устройство и принцип действия мостика Уитстона
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов
- •Погрешность измерений
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки и проведение измерений
- •Обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчёта
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 определение эдс методом компенсации
- •Теория метода
- •Метод компенсации и описание установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 изучение электростатического поля
- •Теория метода
- •Методика исследования
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности.
- •Содержание отчета
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5 измерение электрической емкости мостиком сотти
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 изучение гальванометра
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Погрешность измерений
- •Содержание отчета
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 изучение законов кирхгофа
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •1. Определение эдс источников тока участков цепи
- •2. Проверка первого закона Кирхгофа
- •3. Проверка второго закона Кирхгофа
- •Погрешность измерений
- •Содержание отчета
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 исследование зависимости электрического сопротивления металла от температуры
- •Теория метода
- •Описание установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •1. Измерение электрической постоянной.
- •2. Измерение относительной диэлектрической проницаемости диэлектриков.
- •Погрешность измерений
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 определение напряженности земного магнитного поля с помощью тангенсгальванометра
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов и погрешность измерений
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 исследование индуктивности соленоида
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 изучение эффекта холла
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 изучение электромагнитной индукции
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Содержание отчета
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 16 исследование резонанса в колебательном контуре
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Техника безопасности
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 17 определение длины электромагнитной волны с помощью измерительной линии лехера
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы для допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 19 исследование энергетического режима цепи синусоидального тока
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 20 определение точки кюри ферромагнетика
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Исследование намагничивания ферромагнетика
- •Теория метода
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений и обработка результатов Первый вариант
- •Второй вариант
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Вопросы допускного контроля
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •394000, Воронеж, пр. Революции, 19
Описание экспериментальной установки
Блок-схема экспериментальной установки представлена на рис. 2. Ферромагнитный образец (1) помещен в трубчатую печь. По обмотке (2), течет нагревающий ее переменный ток. С этой обмоткой индуктивно связана вторичная обмотка (3). Индуцированный в ней ток детектируется диодом (4) и измеряется магнитоэлектрическим вольтметром (5). Таким образом, образец играет роль сердечника в своеобразном трансформаторе,
где первичной обмоткой является нагревательная проволока. Температура образца измеряется термопарой (6), подключенной к милливольтметру (7). Шкала милливольтметра прокалибрована в градусах Цельсия. Когда образец - сердечник теряет в точке Кюри ферромагнитные свойства, коэффициент взаимоиндукции резко снижается, что приводит к резкому снижению тока во вторичной обмотке.
Проведение измерений и обработка результатов
1. Включают печь и через каждые 20 – 30 °С записывают температуру и показания микроамперметра. Когда температура приблизится к точке Кюри и начнется спад тока во вторичной обмотке, показания регистрируются чаще. Так как второй спай термопары находится при комнатной температуре, к градусам, отсчитанным по шкале милливольтметра, прибавляют комнатную температуру.
2. По таблице первичных результатов строят график изменения силы тока с ростом температуры.
3. Точку Кюри исследуемого ферромагнитного образца находят как температуру, соответствующую началу крутого спада на построенной кривой.
Содержание отчета
1. Название работы.
2. Цель работы (техническое задание).
3. Теоретические сведения о ферромагнетизме.
4. Схема установки со спецификацией.
5. Таблица результатов измерения и расчетов.
6. Графическое представление результатов измерений.
Техника безопасности
1. Печь установки питается от сети 220 В через автотрансформатор 220/127 В.
2. Цепь установки собрана жестко, не требует монтажа.
Вопросы допускного контроля
1. К ферромагнитным материалам относятся ...
а) сердечники трансформаторов;
б) постоянные магниты;
в) железо, никель.
2. При нагревании выше точки Кюри железо...
а) перестает притягиваться к магниту;
б) еще сильнее притягивается к магниту;
в) поглощает теплоту при фазовом переходе.
3. Доменами называют ...
а) небольшие части объема ферромагнетика;
б) небольшие части объема ферромагнетика, самопроизвольно намагниченные;
в) хаотически намагниченные участки на поверхности ферромагнетика.
4. Спиновое квантовое число электрона в атоме , а собственный спиновой магнитный момент электрона , где - магнетон Бора. Чему равен общий магнитный момент двух электронов с параллельными и антипараллельными спинами?
а) 0,2 ; б) 0, ; в) 2 , 0.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о магнитных свойствах диамагнетиков, парамагнетиков и ферромагнетиков. Каково по величине и направлению внутреннее магнитное поле в них? Каков физический смысл магнитной проницаемости?
2. Какими физическими характеристиками описывается магнитное поле?
3. Что представляют собой домены в ферромагнетике и почему они образуются? Как влияют на них внешнее поле и температура?
4. При каких условиях кристалл имеет ферромагнитные свойства? Могут ли быть жидкие или газообразные ферромагнетики?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21