- •СОДЕРЖАНИЕ
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Подготовка к работе
- •Задание 2. Определение коэффициента трения скольжения
- •Задание 2. Определение коэффициента трения скольжения
- •2. Защита работы
- •Лабораторная работа №5
- •Подготовка к работе
- •2. Защита работы
- •Лабораторная работа № 7
- •УПРУГИЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ УДАР ШАРОВ
- •Описание экспериментальной установки
- •Общие положения
- •Задание 1. Определение времени соударения шаров
- •ПРОТОКОЛ
- •Описание экспериментальной установки
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •Нагрузка
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Цель работы: определить молярную газовую постоянную.
- •Приборы и принадлежности: сосуд с зажимом, насос Комовского, вакуумметр, аналитические весы, разновесы.
- •Подготовка к работе
- •2. Защита работы
- •Описание экспериментальной установки
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •2. Защита работы
- •Лабораторная работа № 19
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
- •Выполнение работы
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •ПРОТОКОЛ
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Лабораторная работа № 46
- •Цель работы – исследовать зависимость электрического сопротивления металлов от температуры, определить температурный коэффициент сопротивления исследуемых материалов.
- •Общие положения
- •2. Защита работы
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Подставив (9) в (8), получим
- •2. Защита работы
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Выполнение работы
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •ПРОТОКОЛ
- •Лабораторная работа № 58
- •Описание экспериментальной установки
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •Примечание
- •Лабораторная работа №59
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •ПРОТОКОЛ
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •ПРОТОКОЛ
- •ЗНАКОМСТВО С РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •Задание 2. Определение чувствительности осциллографа
- •ПРОТОКОЛ
- •ЗНАКОМСТВО С РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА. СЛОЖЕНИЕ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ КОЛЕБАНИЙ
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Описание лабораторной установки и методики эксперимента
- •Выполнение работы
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •Лабораторная работа № 69
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки и методики эксперимента
- •Выполнение работы
- •2. Защита работы
- •Выполнил(а)_____________________ Группа__________________
- •2. Защита работы
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Таблица 1
- •Таблица 2
- •Описание экспериментальной установки
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Описание установки и методики эксперимента
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Задание 1. Определение силы света электрической лампочки
- •Задание 2. Исследование светового поля электрической лампочки
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •Оформление отчета
- •Выполнил(а)_____________________ Группа__________________
- •Таблица 1
- •Таблица 2
- •Общие положения
- •Описание установки и методики эксперимента
- •Выполнил(а)_____________________ Группа__________________
- •Таблица 1
- •Таблица 2
- •Лабораторная работа №85
- •Общие положения
- •Описание установки
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Таблица 1
- •Таблица 2
- •Таблица 3
- •Подготовка к работе
- •2. Защита работы
- •Выполнил(а)_____________________ Группа__________________
- •Приборы и принадлежности: газовый интерферометр, насос, водяной манометр, стеклянный баллон.
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Длина волны света в средней части видимого спектра λ = ________
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •ПРОТОКОЛ
- •Подготовка к работе
- •2. Защита работы
- •Описание экспериментальной установки
- •Общие положения
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •Оформление отчета
- •2. Защита работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Отсчет по барабану,
- •Выполнение работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Задание 1
- •Лабораторная работа № 97
- •Выполнение работы
- •2. Защита работы
- •Общие положения
- •Выполнил(а)_____________________ Группа__________________
- •Отсчет
- •Описание экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •ПРОТОКОЛ
- •Задание 1
- •Лабораторная работа № 105
- •ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ
- •Цель работы – исследовать зависимость сопротивления полупроводников от температуры, определить ширину запрещенной зоны и температурный коэффициент сопротивления исследуемых материалов.
- •ПРОТОКОЛ
- •Термистор 1
- •Термистор 2
- •ПРОТОКОЛ
- •Германиевый диод
- •Упражнение 1
- •Упражнение 2
- •Лазер
- •Красный светодиод
- •ПРОТОКОЛ
- •Упражнение 1
- •Упражнение 2
- •Описание экспериментальной установки
- •ПРОТОКОЛ
- •Общие положения
- •Выполнение работы
- •ПРОТОКОЛ
- •ПРОТОКОЛ
- •О множителях в заголовках столбцов
- •Наименование
- •Обозначение
- •Температура
- •Алюминий
- •Бензол
- •Вода
- •3.3.15. Шкала электромагнитных волн
- •Примерный диапазон длин волн
- •Обозначение
- •Цвет
- •Красная
- •Кафедра физики
- •Преподаватель кафедры физики
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •2. Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Подготовка к работе
- •(ответы представить в письменном виде)
- •Расчетная часть
- •Защита работы
- •(ответы представить в письменном виде)
Электромагнетизм |
Описания лабораторных работ |
Лабораторная работа № 58
ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЖЕЛЕЗЕ ПО ПОДЪЕМНОЙ СИЛЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТА
Цель работы – произвести расчет индукции магнитного поля в железе по подъемной силе электромагнита, исследовать зависимость индукции магнитного поля в железе и магнитной проницаемости от напряженности намагничивающего поля.
Приборы и принадлежности: подковообразный электромагнит на подставке, якорь с набором грузов, амперметр постоянного тока, реостат, лабораторный автотрансформатор.
Описание экспериментальной установки
Схема экспериментальной установки представлена на рис. 1. Установка состоит из электрических цепей постоянного и переменного токов. Переменный ток используется для размагничивания сердечника электромагнита 1. Сила тока в этой цепи регистрируется амперметром А1 и регулируется лабораторным автотрансформатором (ЛАТР). Цепь постоянного тока состоит из источника тока, реостата и амперметра А2. Эта цепь используется для намагничивания электромагнита. Сила тока в ней изменяется реостатом. С помощью переключателя K электромагнит можно включать в цепь постоянного или переменного тока. Установка снабжена якорем 2 и пятью грузами, масса которых известна.
Общие положения
Подъемной силой электромагнита называется сила притяжения якоря 2 электромагнита к сердечнику 1 (рис. 1). В данной работе подъемная сила F электромагнита равна весу грузов, которые удерживает электромагнит:
1
|
2 |
|
K |
A2 |
A1 |
+ |
~ |
_ |
Рисунок 1
F = mg , |
(1) |
где m – масса удерживаемых грузов. Способность удерживать грузы электро-
магнит приобретает за счет внешнего намагничивающего поля. Напряженность H этого поля найдем, используя закон полного тока. Величина x зазора между сердечником и якорем практически равна нулю, поэтому можно записать:
H l = N i ,
где l – длина сердечника, N – число витков в обмотке, I – сила тока в обмотке.
151
Описания лабораторных работ |
|
|
Электромагнетизм |
|
Отсюда |
N i |
|
|
|
H = |
. |
(2) |
||
|
||||
|
l |
|
Если под действием подъемной силы якорь смещается на величину dx, то полный магнитный поток, пронизывающий сердечник, изменится на величину dΨ. Это приведет к возникновению в обмотке индукционного тока. В свою очередь индукционный ток изменит энергию, выделяемую источником тока, энергию магнитного поля сердечника и количество тепла, выделяющегося в обмотке. По закону сохранения энергии
δA = dW + dWм + dQ , |
(3) |
где δA = Fdx – элементарная работа, совершаемая при смещении якоря; dW – изменение энергии источника;
dWм – изменение энергии магнитного поля;
dQ – величина, на которую изменится количество тепла, выделившегося в обмотке.
Можно показать, что
dW = −idΨ; |
dWм |
= − |
idΨ |
|
; |
dQ = 2idΨ. |
|||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||
Сделав замену в (3), получим: |
|
|
|
|
|
idΨ |
|
|
|
|
|||
|
Fdx = −idΨ − |
+ 2idΨ . |
(4) |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
Отсюда |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
i |
|
dΨ |
|
|
|
|
|
||||
|
F = |
|
. |
|
|
|
(5) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Полный магнитный поток |
|
2 |
|
dx |
|
|
|
|
|||||
Ψ = NBS , |
|
|
|
(6) |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
где B – индукция магнитного поля в сердечнике; |
|
|
|||||||||||
S – площадь сечения сердечника. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πd 2 |
|
|
|
|
|||||||
|
S = |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
(7) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
где d – диаметр сердечника.
При наличии зазора закон полного тока запишется в виде
H l + H '2x = Ni ,
где H ' – напряженность поля в зазоре,
x – величина зазора (мы учли, что зазоров два).
Учитывая, что магнитный поток в зазоре и сердечнике одинаков, а также
то, что индукция и напряженность магнитного поля связаны соотношением |
|
||
H = |
B |
, |
(8) |
|
|||
|
μμ0 |
|
|
152 |
|
|
|