Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пособие 1.doc
Скачиваний:
611
Добавлен:
22.03.2016
Размер:
41 Мб
Скачать
☆

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрические цепи, изображенные на рис.4. Установить соленоид на лампу 6С5С. После проверки цепи лаборантом включить выпрямитель В1 в сеть. Предварительно все регуляторы поставить в нулевое положение.

2. Включить выпрямитель В2 в сеть. После прогрева лампы (1–2 мин.) записать напряжение U (В) и анодный ток Ia (mА). Ток Ia измеряется миллиамперметром “mA” (вольтметр В7-22А), напряжение U – вольтметром “V” (Расположен на выпрямителе В1. Определяет напряжение, подаваемое между катодом и анодом). Ток соленоида Ic=0А (Амперметр находится на выпрямителе В2).

3. Постепенно увеличивая ток соленоида регулятором грубой настройки 1, устанавливая точное значение регулятором 2 (выпрямитель В2 рис.4) качественно пронаблюдать изменение анодного тока Ia от тока соленоида Ic. Силу тока в соленоиде необходимо менять через 0,5А в интервале от 0 до 5А.

4. На основании полученных данных вычертить 2 кривые. Первая из них даёт зависимость силы анодного тока от силы тока в соленоиде, т.е. Ia=f(Ic) кривая 1. Вторая кривая даёт зависимость производной силы тока в анодной цепи по силе тока в соленоиде от тока в соленоиде, т.е. (кривая 2).

На рис.5 в произвольном масштабе показаны графики функций Ia=f(Ic) и .C целью упрощения обработки результатов интервал приращения тока соленоида целесообразно выбрать постоянным. Разобьем каждый полный интервал (0,5А) изменения тока в соленоиде на малые интервалы в 0,25A (20 интервалов). Найдем изменение анодного тока ∆Ia для каждого интервала 0,25A. Найденные значения изменения анодного тока ∆Ia для каждого интервала ∆Iс необходимо отобразить на графике принимая значение тока соленоидаIc для середины рассматриваемого интервала в 0,25А. Тогда зависимость Ia=f(Ic) (кривая 1) можно заменить на (кривая 2). Пример нахождения∆Ia, ∆Iс и определение Ic для одного интервала показан на рис.5. По положению максимума кривой найти критический ток Iк отметив его на графике.

рис.5

5. Измерить линейкой длину намотки L и средний диаметр D соленоида. Число витков соленоида и параметр соответственно равны N=800; R=4,81мм.

6. Рассчитать удельный заряд по формуле (9).

7. Вычислить относительную погрешность полученного результата для удельного заряда электрона.

8. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу. (Таблица рисуется произвольно).

9. Сделать соответствующие выводы.

Контрольные вопросы

  1. Что называется удельным зарядом частицы?

  2. В чем состоит сущность явления термоэлектронной эмиссии?

  3. Опишите принципиальную схему устройства магнетрона. В чем заключается сущность метода магнетрона?

  4. Почему в сбросовой характеристике отсутствует резкий спад?

  5. Каково влияние рода исследуемых частиц на сбросовую характеристику Ia=f(Ic).

  6. Выведите формулу (9).

  7. Объясните взаимодействие элементов электрической цепи, используемой в работе.

Литература

  1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. – М.: Наука. Главная редакция физико–математической литературы, 1982. – 496с.

  2. Кортнев А.В. Практикум по физике. /Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Кузнецов А.М.: – М: Высшая школа, 1963. – 516с.

  3. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Милковская Л.Б. Курс физики. т.2. Электричество и Магнетизм изд. 2-е исправленное. М.: Высш. школ, 1964. – 432с.

  4. Конспект лекции.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Изучение процесса зарядки и разрядки конденсатора

Цель работы: 1.Изучение процессов зарядки и разрядки конденсатора через сопротивление.

2.Определение величины сопротивления при указанных процессах, если известна величина емкости конденсатора.

3.Вычислить погрешность измерений.

Приборы и принадлежности: Источник постоянного тока, конденсатор , сопротивлениеR, вольтметр, секундомер.

Краткая теория

Рассмотрим цепь, показанную на рис.1. Она содержит конденсатор С, сопротивление R и источник постоянного тока, ЭДС которого .

рис.1

1. Зарядка конденсатора

Пусть при разомкнутом ключе K конденсатор С разряжен (). При замыкании ключаK в момент времени t0 по цепи потечет ток I и конденсатор начнет заряжаться. По мере накопления заряда на обкладках конденсатора появится разность потенциалов . Как накопление заряда, так и изменение разности потенциалов на обкладках конденсатора происходит не мгновенно, а за некоторый конечный промежуток времени.

Найдем закон изменения разности потенциалов U во времени при зарядке конденсатора.

Схема рис.1 представляет собой замкнутую цепь, в которой можно применить закон Ома:

Обозначим ,

тогда , (1)

так как ,

то . (2)

Из уравнений (1) и (2) получим

или

Разделяя переменные и интегрируя, получим:

(3)

Из начальных условий найдем постоянную интегрирования .

При иU=0 имеем

. (4)

С учетом (4) уравнение (3) примет вид:

. (5)

Потенцируя уравнение (5) окончательно получим

. (6)