- •§ 1. Напруженість та потенціал електростатичного поля 54
- •Електровимірювальні прилади
- •1.Магнітоелектричні прилади.
- •2. Електромагнітні прилади.
- •3. Електродинамічні прилади.
- •4. Теплова система
- •Розрахунки вимірювальних приладів Магнітоелектрична система Гальванометр.
- •Балістичний гальванометр.
- •Вольтметр.
- •Електромагнітна система
- •Електродинамічна система Ватметр.
- •Амперметр.
- •Теплова система
- •Похибки електровимірювальних приладів
- •Лабораторна робота №22
- •Хід виконання роботи
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірів.
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №21
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірювання
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Контрольні питання
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірювання
- •Контрольні питання
- •Хід виконання лабораторної роботи
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Завдання 3. Визначення періоду вільних коливань рамки гальванометра.
- •Завдання 4. Визначення зовнішнього критичного опору гальванометра.
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Завдання 1.
- •Методика обробки результатів вимірів
- •Завдання 2
- •Контрольні питання
- •2. Потенціал поля. Еквіпотенціальні поверхні
- •3. Диференціальний звязок напруженості і потенціалу поля.
- •4. Інтегральний зв'язок напруженості та потенціалу поля.
- •5. Взаємне розташування силових ліній та еквіпотенціальних поверхонь
- •§ 2. Електроємність провідників Ємність відокремленого провідника.
- •Взаємна електроємність.
- •Конденсатори
- •Плоский конденсатор.
- •Постійний струм § 3. Струм, сила струму, густина струму
- •Класична модель розрахунку густини струму
- •Закон Ома у диференціальній формі
- •Закон Ома в інтегральній формі
- •§ 4. Cтороннi сили, ерс
- •§ 5. Правила Кiрхгофа
- •Магнетизм §6. Закон Бiо - Савара – Лапласа та його застосування
- •3.Магнітне поле соленоїда.
- •§ 7. Закон Ампера, сила Лоренця
- •§8. Визначення питомого заряду електрона
Завдання 3. Визначення періоду вільних коливань рамки гальванометра.
Для визначення періоду вільних коливань рамки гальванометра необхідно одержати відхилення світлового “зайчика” до кінця шкали, а потім розімкнути коло гальванометра ключем К2 . Спостерігаючи коливання рамки необхідно вимірити час 10-20 повних коливань секундоміром і знайти їхній період Т0. Дослід повторити 7 разів.
Завдання 4. Визначення зовнішнього критичного опору гальванометра.
Зовнішній критичний опір гальванометра можна розрахувати по формулі:
,
(27)
де (за схемою Мал.1)
.
Виходячи з формул (19) можна одержати
(28)
У результаті перетворень на підставі (20) маємо
.
(29)
Як
видно з формул (28) і (29), для визначення
зовнішнього критичного опору гальванометра
потрібно експериментальним шляхом
визначити
логарифмічний
декремент загасання. Для цього, замкнувши
ключі K1
і K2
домагаються відхилення світлового
покажчика на всю шкалу. Потім, відключивши
батарею E ключем К1,
спостерігають коливання "зайчика"
гальванометра, записуючи величини А1
першого і наступного 5-го відхилень А5
в
одному напрямку. Визначають відношення
цих амплітуд
![]()
При
цьому опори R1
i R2
підбирають такими, щоб виконувалася
умова
,
де А2
амплітуда наступного через період
коливання.
Дослід
повторюють 7 разів при різних значеннях
струму в гальванометрі і беруть середнє
значення для величини
.
Потім, визначивши логарифмічний декремент
згасання
,
обчислюють
по формулі (29) і Rkp
по формулі
(28).
Методика обробки результатів вимірів
Усі розрахунки провести в електронному табличному процесорі Ехсеl.
Контрольні питання
Принцип дії приладів магнітоелектричної системи.
Який режим роботи гальванометра є критично заспокоєним?
Як залежить значення зовнішнього критичного опору гальванометра від індукції магнітного поля у повітряному зазорі магніту гальванометра?
Лабораторна робота 45
ВИМУШЕНІ ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛИВАННЯ І ПОСЛІДОВНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ РЕЗОНАНС
Мета роботи
По максимальному значенню струму в залежності від величини ємності конденсатора знайти ємність, при якій настає послідовний резонанс в електричному коливальному контурі. Розрахувати індуктивність та омічний опір контура. Частота змушуючї напруги електричної мережі є сталою і дорівнює 50 Гц.
Прилади та обладнання.
магазин конденсаторів з кроком С0=2 Ф,
міліамперметр,
індуктивнісить,
блок живлення.
Коротка теорія.
Розглянемо коливальний контур, що складається з послідовно зєднаних конденсатора ємністю С , котушки індуктивності L і омічного опору R (Мал.1), до якого прикладена змінна напруга
.
Рівняння коливання заряду на обкладках конденсатора контуру у випадку вимушених коливань має вид
![]()
,
(1)
де частота власних коливань контуру і коефіцієнт загасання визначаються по формулах
(2)
При усталених змушених коливаннях величина заряду на обкладках конденсатора описується рівнянням
,
(3)
де
.
(4)
Вираз (4) можна одержати прямою підстановкою (3) в (2).
Сила струму в контурі при усталених коливаннях змінюється за законом
,
(5)
де
зсув по фазі між струмом у контурі і
прикладеною напругою U. Значення
визначаються з формул
де
(6)
(7)
Величина
називається
повним опором контуру, а величини
(8)
відповідно ємнісним і індуктивним опорами (загальна назва реактивні опори). Опір R у теорії перемінного струму називається активним опором.
З
(6) і (7) видно, що амплітуда і початкова
фаза змушених коливань залежать як від
частоти прикладеної напруги, так і від
параметрів контуру R,L
i
C.
Залежність амплітуди струму від частоти
,
що описується (6) являє собою функцію,
що має максимум при
,
(9)
або
,
тобто приXL=Xc.
Гострота цього максимуму збільшується зі зменшенням опору R.
