- •Методические указания к лабораторным работам по разделу "электричество и магнетизм"
- •Введение
- •Правила выполнения работы и офрмления полученных результатов
- •Рекомендуемая литература
- •Практические задания
- •1. Регулировка тока в широких пределах с помощью реостата.
- •2. Регулировка напряжения с помощью потенциометра.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестного сопротивления методом амперметра и вольтметра.
- •2. Определение неизвестного сопротивления мостовым методом.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока.
- •2. Проверка энергетических соотношений в замкнутых цепях постоянного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестной эдс методом компенсации.
- •2. Определение компенсационным методом напряжений, токов и сопротивлений.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Предварительный расчет параметров зарядной и разрядной цепи.
- •2. Исследование зависимостей напряжения и тока от времени при зарядке и разрядке конденсатора.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение параметров воздушного конденсатора.
- •2. Определение емкости плоского конденсатора с диэлектрической пластиной и расчет диэлектрической проницаемости.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Снятие временных зависимостей.
- •2. Снятие вольт-вольтовых характеристик.
- •3. Определение частоты сигнала и сдвига фаз методом фигур Лиссажу.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение индуктивности, активного сопротивления катушки.
- •2. Расчет параметров колебательного контура и экспериментальное получение затухающих колебаний.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 10
- •Практические задания
- •1. Определение емкости конденсатора.
- •2. Определение активного сопротивления и индуктивности катушки.
- •3. Проверка закона Ома для переменного тока.
- •4. Изучение резонанса напряжений в цепи переменного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 11
- •Практические задания
- •1. Исследовать зависимость анодного тока от напряжения между электродами при разных токах накала катода. Проверка закона Богуславского-Ленгмюра.
- •2. Расчет температуры катода при различных токах накала. Определение работы выхода электронов из вольфрама.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Оглавление
- •Электричество и магнетизм
- •3,5 Усл. Печ. Л. Тираж 250 экз. Заказ № 8
Рекомендуемая литература
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Электричество: – М.: Наука, 1998. – Т.3.
Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1987, Т.2.
Калашников С.Г. Электричество: – М.: Наука, 1977.
Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. – М.: Высшая школа, 1979.
Фриш С.Э., Тиморева А.Б. Курс общей физики. М.: Наука, 1951. – Т.2
З
5
айдель А.Н. Ошибки измерения физических величин. Л. – 1974
Лабораторная работа № 1
Методы ограничения и регулировки тока и напряжения в цепях постоянного тока
Цель работы.
Изучить методы регулировки тока и напряжения в цепях постоянного тока.
Знания, необходимые для допуска к работе.
Закон Ома для участка цепи постоянного тока;
Закономерности последовательного и параллельного соединения сопротивлений.
Краткие сведения из теории.
Любые электрические приборы рассчитаны на определенные значения мощности, выделяемой на них при протекании тока (так называемую номинальную мощность), а соответственно, на номинальные значения тока и напряжения. Для ограничения и регулировки силы тока в цепях постоянного тока применяются специальные регулируемые сопротивления – реостаты, включаемые в цепь либо в варианте собственно реостата, либо в варианте потенциометра.
И
6
,
когда движок реостата находится в
крайнем левом положении (1) и сопротивление
включенной в цепь части реостата равно
нулю, а значит, общее сопротивление цепи
определяется сопротивлением нагрузки,
до
,
когда движок находится в крайнем правом
положении (2) и весь реостат включен в
цепь. Очевидно, что при изменении тока,
протекающего через нагрузку, будет
изменяться и напряжение на ней
.
Недостатком реостата является то, что
он не позволяет уменьшать ток в цепи и
напряжение на нагрузочном сопротивлении
до нуля.
П

Практические задания
1. Регулировка тока в широких пределах с помощью реостата.
П

.
Если напряжение выбранного источника U0 превышает Uн, то в цепь необходимо включить ограничительное сопротивление Rогр, такое, чтобы ток в цепи не превышал номинального Iн:
7
Если в работе
используется регулируемый источник
тока, то разумно выбрать
,
и тогда ограничительное сопротивление
не нужно.
Исходя из известных
U0
и
,
необходимо произвести выбор амперметра
и вольтметра с соответствующими пределами
измерения, а после этого, определив
внутренние сопротивления приборовrA
и rV,
рассчитать реальное сопротивление
нагрузки:
.
Если сопротивления
выбранных приборов удовлетворяют
условиям
,
то
.
Желательно выбрать именно такие приборы.
Ток через нагрузку необходимо регулировать в широких пределах (т.е. как минимум, изменять в 10 раз), следовательно, сопротивление реостата рассчитывается следующим образом:
.
Реостат следует
выбирать, руководствуясь не только
рассчитанным значением сопротивления
Rр,
но и так, чтобы максимальный ток в цепи
не превышал его номинальный ток
.
Произведя расчет
схемы и выбрав приборы, необходимо
собрать схему, приведенную на рисунке
(Рис. 3) , и снять зависимости
и
.
Так как сопротивление реостата
приблизительно можно считать
пропорциональным его длине, можно снять
зависимости
и
.
По полученным результатам построить
графики.
