-
Комплекс отчетов по лабораторным работам по физике
СКАЧАТЬ:
Комплекс отчетов
по лабораторным работам
по физике
СОДЕРЖАНИЕ
1.Электростатика и постоянный ток..............................................................................3
1.1. Лабораторная работа №1. «Электроизмерения»………………………………........3
1.2. Лабораторная работа №3. «Изучение электростатических полей методом моделирования»………………………………………..…………………………………..6
1.3. Лабораторная работа №5. «Исследование распределения мощности в цепи постоянного тока»…………………………………………………………………………..8
2.Электромагнетизм…………………………………………………………………………….11
2.1. Лабораторная работа №7. «Исследование токовых явлений в вакууме»……….11
2.2. Лабораторная работа №10. «Определение удельного заряда электрона по действию магнитного поля на движущийся заряд»…………………………………13
2.3. Лабораторная работа №12. «Исследование магнитного поля соленоида»…….14
2.4. Лабораторная работа №13. «Определение напряженности магнитного поля Земли»………………………………………………………………………………..16
1. Электростатика и постоянный ток
1.1. Лабораторная работа № 1. «Электроизмерения»
Задание №1. Изучение вольтметра.
Схема установки
Цель работы: знакомство с устройством и работой электроизмерительных приборов магнитноэлектрической системы (MЭС), освоение методики измерения тока и напряжения приборами МЭС.
Для заданных напряжений (
,
) вычислили величину добавочного сопротивления:
, 
, 
Установили на магазине сопротивлений получившуюся величину
(
) магазин подключили к клеммам
2, 3 панели с прибором МЭС. Клеммы 1,3 получившегося вольтметра подключили к
клеммам 2,4 установки.- Произвести градуировку вольтметра. Включили
выпрямитель в сеть (220В), перевели К1 в верхнее положение и, вращая ручку
потенциометра П1, установили максимальное значение напряжения по изучаемому вольтметру. Записали U и соответствующее ему показание
исследуемого
прибора в таблицу измерений. Вычислить цену деления получившегося
вольтметра Сv=U/, В/дел. Диапазон напряжения разбили на 10 интервалов и
сняли зависимость U(). Результаты измерения и вычисленные значения занесли в
Таблицы 1,2. Построили градуировочные
графики.(см рис.1,2)
Таблица 1. Результаты измерения Таблица 2.
U,B
, мкАс=U/
, В/дел3,0
100
0,0300
2,8
98
0,0286
2,6
91
0,0286
2,4
84
0,0286
2,2
77
0,0286
2,0
70
0,0286
1,8
63
0,0286
1,6
56
0,0286
1,4
49
0,0286
1,2
41
0,0293
U,B
, мкА с=U/
, В/дел5,0
100
0,0500
4,8
99
0,0480
4,6
95
0,0480
4,4
92
0,0478
4,2
88
0,0477
4,0
84
0,0476
3,8
80
0,0475
3,6
76
0,0475
3,4
72
0,0472
3,2
68
0,0470
Рис 2. Градуировочный график № 2
и вычисления значений Ц.Д.
Вычислили среднее значение цены деления вольтметра . Ее погрешность
1.
B/дел. , 
B/дел2.
, 
3.
, p=0,95 ; f=10; 
=2,26 ; 
В/дел, 
В/дел.
2. Определить сопротивление вольтметра установки. Если последовательно с V включить вольтметр, внутреннее сопротивление которого известно (
, то ток, протекающий через приборы, будет одинаков, падение
на каждом из вольтметров равно: 
. Возьмем отношение этих величин: 
, отсюда выразим 
: =
.Разомкнули перемычку К2, к клеммам 6,7 последовательно подключим изучаемый вольтметр. Потенциометром П1 установили 10 значений напряжения U. Показания U и
занесли в Таблицы 3,4Таблица 3. Результаты измерения
и вычисленное напряжение
=
Таблица 4.
,B,B4,0
41
1,9598
3,8
39
1,8642
3,6
37
1,7686
3,4
35
1,6730
3,2
33
1,5774
3,0
31
1,4818
2,8
29
1,3862
2,6
27
1,2906
2,4
25
1,1950
2,2
23
1,0994
,B ,B3,0
32
0,9216
2,8
29
0,8352
2,6
27
0,7776
2,4
25
0,7200
2,2
23
0,6624
2,0
21
0,6048
1,8
19
0,5472
1,6
17
0,4896
1,4
15
0,4320
1,2
13
0,3744
=- Определим
на первом пределе
чувствительности:
=
97656,25 Ом
=
99206,34 Ом
=
96153,85 Ом- Определим
на втором пределе
чувствительности:
=
Ом
=
Ом 
=
ОмНайдем погрешность определения
: 1.
=
99391,74 Ом2.
3.
=
, p=0,95 ; f=10; =2,26 ; =2038,8 Ом
1.2. Лабораторная работа №3. «Изучение электростатических
полей методом моделирования»
Цель работы: исследование распределения силовых линий и эквипотенциальных поверхностей электростатического поля на модели с электропроводной бумагой .
Экспериментальная установка и методика измерения.
Схема установки приведена на рис. 1. Делитель напряжения состоит изm последовательно соединенных одинаковых сопротивлений
, полное сопротивление 
( на рис. 1m=4 ).I. Изучение поля плоского конденсатора.
1. Замкнуть ключ
. Подключив вольтметр V переключателем
к клемме I, .измерить напряжение
U между А и В. Учитывая, что потенциал определяется с
точностью до произвольной аддитивной постоянной, определить эту постоянную
можно так, чтобы потенциал электрода А был равен 
, тогда потенциал электрода
В будет равен 
.2. Установив переключатель
на клемму 2, подать на гальванометр G потенциал 
и перемещать измерительную иглу по
поверхности электропроводной бумаги до тех пор, пока стрелка гальванометра G не остановится на нуле. Точку, которой
касается игла в этот момент, отмечают
карандашом. Отсутствие тока через гальванометр Gозначает, что потенциал этой точки равен 
. Не
меняя положения , найти еще четыре точки с
таким же потенциалом . Соединить эти точки линией
- это и будет эквипотенциальная линия.3„ Переключая &> на следующие клеммы, построить эквипотенциальные линии
m=4, U=12B
; 
; 
;На электропроводной бумаге получается графическое изображение эквипотенциальных линий электрического поля между электродами А и B.
4. Вычислить значение напряженности и потенциала электростатического поля для точек, указанных преподавателем.
Величина напряженности поля в точке между i-й и i+1-и эквипотенциальными линиями вычисляется по формуле:
, где 
-кратчайшее расстояние между i-й и i+1-й эквипотенциальными
линиями. Потенциал точки можно найти
следующим образом 
. Учитывая, что линии вектора Е ортогональны
эквипотенциальным линиям построить силовые линии поля.5. Оценить погрешность определения напряженности и потенциала поля
и 
.6. Данные измерений и результаты вычислений занести в Таблицу №1.
№ точки
А
0,035
85,7
2,78
1,06
0,036
91,0
0,034
88,2
0,033
91,0
0,034
88,2
Таблица №1.
№ точки
В
0,020
150,0
6
-4,6
0,022
136,4
0,021
143,0
0,021
143,0
0,021
143,0
7. Зная скалярное поле потенциала
(x, y ) вычислить работу сил поля при перемещении положительного
единичного заряда между точками, указанными преподавателем.
1.3. Лабораторная работа № 5. «Исследование распределения мощности
в цепи постоянного тока»
Цель работы: исследование зависимости полной мощности, полезной мощности, мощности тепловых потерь на внутреннем сопротивлении источника и коэффициента полезного действия от тока и внешнего сопротивления в замкнутой электрической цепи.
Экспериментальная установка и методика измерений. Рис. 1
I. Собрать установку в соответствии со схемой, изображенной на рис. 1. Здесь E- источник постоянного тока.V - вольтметр, А - амперметр, R - реостат
(сопротивление внешней цепи ), К – ключ.
2. При разомкнутом ключе К записать показание вольтметра, соответствующее ЭДС E источника тока.
3. Замкнуть ключ К и изменяя реостатом R ток в цепи (от наименьшего до наибольшего значения ), снять зависимость U=f(I). Замеры провести не меньше, чем при десяти значениях I. Измерения по пп. 2 и 3 повторить три раза. Найти среднее значение величин, характеризующих режимы электрической цепи.
4. Вычислить для каждого устанавливаемого значения тока величины полной P, полезной Р и мощности потерь р , а также коэффициенты полезного действия
. Данные наблюдений занести в Таблицу
№11) P=E
I; 2)P=UI; 3) p= P-I I, А
U, B
P, Bт
P, Bт
p, Bт
, %R, Oм
0,770
0
3,388
0
3,388
0
0,00
0,550
1,200
2,420
0,659
1,761
0,272
2,18
0,460
2,100
2,024
0,960
1,064
0,474
4,57
0,360
2,400
1,584
0,860
0,724
0,543
6,67
0,320
2,700
1,408
0,860
0,548
0,610
8,44
0,280
2,900
1,232
0,812
0,420
0,660
10,36
0,260
3,000
1,144
0,780
0,364
0,680
11,54
0,230
3,100
1,012
0,712
0,300
0,703
13,48
0,210
3,200
0,924
0,672
0,252
0,730
15,24
0,200
3,300
0,880
0,660
0,220
0,750
16,50
0,196
3,400
0,862
0,660
0,202
0,760
17,35
0,183
3,350
0,805
0,613
0,192
0,765
18,31
0,173
3,330
0,761
0,577
0,184
0,770
19,25
0,166
3,460
0,730
0,574
0,156
0,785
20,84
0,156
3,500
0,680
0,540
0,140
0,794
22,44
0,148
3,560
0,651
0,526
0,125
0,807
24,05
Таблица №1
I, A
p
P
P
P, P, p, Вт
P, P, p, Вт
p
P
P
R, Oм
Вернуться
Просмотров: 4 848
- Произвести градуировку вольтметра. Включили
выпрямитель в сеть (220В), перевели К1 в верхнее положение и, вращая ручку
потенциометра П1, установили максимальное значение напряжения по изучаемому вольтметру. Записали U и соответствующее ему показание
При использовании материалов ссылка на источник обязательна. TatMan.ru Copyright 2016
