Контрольні запитання

1. Що таке електростатичне поле?

2. Що таке напруженість та потенціал електростатичного поля? Який зв’язок міжними?

3. Умова потенціальності електростатичного поля. Довести, що електростатичне поле потенціальне.

4. У чому полягає принцип суперпозиції електричних полів?

5. Що таке силові лінії електростатичногополя?

6. Що таке еквіпотенціальні поверхні електростатичного поля?

7. Як графічно зображуються електростатичні поля? Пояснити теоретичне положення силових ліній для еквіпотенціальних поверхонь взавданнях А та В.

8. Як експериментально досліджувалося в роботі електростатичне поле?

ПРОТОКОЛ

вимірювань до лабораторної роботи№Е-1

Виконав(ла)

Група

Параметри установки: внутрішній опір R_вн= Ом Координатна сіткадля завдання А

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
													1
													2
													3
													4
													5
													6
													7
													8
													9
													10
													11
													12
													13

Розрахунки напруженості:

Дата

Підпис викладача

Лабораторна робота № Е-2 (29). Визначення опору провідника за допомогою амперметра та вольтметра

Мета роботи – вивчити закони постійного струму на прикладі розгалужених кіл; визначити невідомий опір методом вимірювання напруги та струму при різних способах вмикання приладів.

А

R_Х A

R_Х

^R V

V

Рисунок.29.1

Рисунок.29.2

Існує декілька способів вимірювання електричних опорів. Для безпосереднього вимірювання опорів застосовуються прилади: омметри, мегаомметри. Омметр для вимірювання великих опорів – це звичайний магнітоелектричний вольтметр, включений за певною схемою. У мегаомметра, як вимірювача, також використовують магнітоелектричний прилад, але спеціальної конструкції. Мегаомметром користуються, наприклад, для вимірювання опору ізоляції струмопровідних частин електроустановок, який повинен бути дуже великим.

У вимірювальній техніці широко застосовуються місткові методи, або методи порівняння за допомогою місткових схем (зручною і поширеною є схема містка Уітстона). Ці методи дають змогу вимірювати опори з високою точністю. Точність обумовлена застосуванням змінних зразкових мір опору, з якими порівнюються невідомі опори.

Найпростіший спосіб вимірювання опорів – метод амперметра і вольтметра. За цим методом величину невідомого опору вираховують використовуючи закон Омадля ділянки кола:

, (29.1)

де U, I – відповідно напруга і сила струму на даній ділянці. На рис.29.1 та

29.2 наведено дві можливі схеми для визначення невідомого опору.

При незмінній температурі опір однорідного циліндричного провідника з незмінним поперечним перерізом (S) залежить від питомого електричного опору (ρ) та довжини провідника(l).

Ця залежність виражається формулою:

R ^

S

(29.2)

Прилад длявиконання лабораторної роботизмонтований на металевій платформі 1 (рис.29.3). На платформі укріплена колона 2 на якій установлено

два нерухомих кронштейна 4 і один – рухомий 5.

4. Останній можна переміщувати та фіксувати в будь-якому положенні на колонці.

₂ Між верхнім та нижнім кронштейнами за

⁶ допомогою затискачів закріплений

досліджуваний провідник (дріт) 6. На рухомому кронштейні 5 встановлений контактний затискач

4. для з’єднання досліджуваного провідника з вимірювальним блоком приладу 1. Кожна із контактуючих частин досліджуваного

₄ провідника за допомогою дротів малого опору з’єднана з вимірювальною частиною приладу. Активну довжинудосліджуваного провідника

вимірюють за допомогою метричної шкали та

₁ мітки, якафіксує заданудовжину. Мітка нанесена нанижній частині рухомого

кронштейна.

Рисунок 29.3 Вимірювальний пристрій

Хід виконання

1. При фіксованій довжині, змінюючи

напругу U_i за допомогою потенціометра 9, визначити відповідні значення струму I_i . Записати отримані значення в таблицю 29.1.

2. За допомогою закону Ома (29.1) та методу найменших квадратів визначити опір провідника.

3. За допомогою штангенциркуля виміряти діаметр D провідника та визначити його площу поперечного перерізу S.

4. З виразу (29.2)визначимопитомий електричний опір

R ^S

0



(29.3)

Питомий електричний опір ρ₀- це опір циліндричного провідника, який має одиничну довжину і одиничну площу поперечного перерізу.

5. Знаючи робочу довжину провідника l, визначити відношення

₀ S , де ρ₀–

питомий опірпровідника, S – площа поперечного перерізупровідника.

6. При фіксованому значенні напруги, змінюючи робочу довжину провідника з кроком 5 см, визначити відповідні значення струму. Отриманні значеннязанести в таблицю 3.2 та побудувати графік y_i =f(x_i).

Контрольні запитання

1. Що називається електричним струмом? Умови його існування.

2. Дайте означення сили струму та його густини, напруги.

3. Дайте означення опору. Від яких величин і як залежить опір провідника?

4. Запишіть закон Ома для однорідної та неоднорідноїділянкикола та замкненого кола в інтегральній ідиференціальнійформі.

5. Сформулюйте правила Кірхгофа. Доповніть їх правилами знаків.

ПРОТОКОЛ

вимірювань до лабораторної роботи№Е-2

Виконав(ла)

Група

Параметри установки: внутрішній опір R_вн=Ом Діаметр d= ммплоща перерізу S=

Таблиця 29.1

№	U, B	I,mA	U I
1 …… ……

Таблиця 3.2

№ пп	I =
	xi = Li	Ui	y R ^U^i i i I
1
…
…

Дата

Підпис викладача