+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Методичні вказівки
К-сть сторінок:
80
Мова:
Українська
justify;">-Fср.)·
·10-3 Н ΔІ=(Іi-
-Іср.), А ΔІі2, А2 ΔІі·ΔFi,
10-3 А·Н Fі аналіт ΔFі аналіт = =(Fi аналіт-
-Fі експ),
10-3 Н Тл ΔВі =|Вi –
-Fср|,
Тл
1 0.0 0 2.6728 -1.9286 3.7194 -5.1547 0.0054 0.0054 0 0
2 1.0 -1.3782 1.2946 -0.9286 0.8622 -1.2021 -1.3833 -0.0051 0.03952 0.00007
3 1.5 -2.1815 0.4913 -0.4286 0.1837 -0.2106 -2.0777 0.1038 0.03957 0.00002
4 2.0 -2.6671 0.0057 0.0714 0.0051 0.0004 -2.7720 -0.1049 0.03960 0.00000
5 2.5 -3.4192 -0.7464 0.5714 0.3265 -0.4265 -3.4664 -0.0472 0.03962 0.00002
6 3.0 -4.1419 -1.4691 1.0714 1.1480 -1.5740 -4.1607 -0.0188 0.03963 0.00003
7 3.5 -4.9218 -2.2490 1.5714 2.4694 -3.5341 -4.8551 0.0667 0.03963 0.00004
Сума 13.5 -18.7098 8.7143 -12.1017 0.23757 0.00019
Ср 1.9 -2.6728 1.2449 -1.7288 0.03960 0.00003
7. Графік F(I) за експериментальними даними являє собою прямопропорційну залежність, що підтверджується законом Ампера F=lBIsinα = kI, де k=BIsinα (sinα=1, бо α=900).
Представляючи залежність F(I) в загальному вигляді, маємо
F=kI+b,
де k та b – постійні величини.
За методом найменших квадратів у спрощеному варіанті [А.М.Длин. Математическая статистика в технике. – М.: Советская наука. – 1958.] розрахуємо k та b.
Отже, за експериментальними даними маємо лінійну залежність
F=(-1.38871·10-3I+0.0054·10-3) (Н).
8. Величину В очевидно можна знайти шляхом порівняння аналітичного виразу закону Ампера F=IlB з експериментальною залежністю F(I). Такі розрахунки представлені в таблиці. Там же представлено середнє арифметичне відхилення ΔB. Кінцевим результатом є
B=(39,60±0,03) ·10-3 Тл, ε=7,5·10-4; ε=0,075%.
Висновки: 1) за законом Ампера сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, прямопропорційна силі струму, це підтверджується нашим експериментом; 2) достовірність значення постійної лабораторної установки с підтверджена експериментом.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10 (ем). Визначення питомого заряду е/m електрона методом магнетрона
1. Мета роботи: а) за експериментальними даними побудувати графік залежності сили анодного струму від сили струму у соленоїді і за даними графіка визначити відношення заряду електрона до його маси; б) оцінити абсолютну і відносну похибки визначення е/m.
2. Електрична схема лабораторної установки:
3. Робоча формула розрахунку питомого заряду:
де е – заряд електрона, m – його маса, U – напруга, R – радіус магнетрона (соленоїда), - магнітна постійна, n – число витків, що припадає на одиницю довжини соленоїда, Iкc - критичне значення сили струму в соленоїді.
4. Паспортні дані лабораторної установки та паспортні приладові похибки:
5. Таблиця прямих вимірювань фізичних величин:
28 28 28 28 28 27 26 24 23
соленоїда, А
0,250 0,500 0,550 0,625 0,750 1,000 1,250 1,500 1,750
6. Графік залежності сили анодного струму від сили струму у соленоїді.
7. Обчислення значення питомого заряду електрона за критичним значенням сили струму в соленоїді і за робочою формулою п.3.:
8. Формула розрахунку повної абсолютної похибки :
9. Математична обробка результатів прямих вимірювань за методом Стьюдента.
9.1 Вибіркові середньоквадратичні відхилення.
, бо ці величини вимірювались один раз, або взяті із довідкових чи із постійних лабораторної установки.
9.2. Випадкові похибки.
Ці похибки прийняті рівними нулю, по тій же причині, що і в п.9.1.
9.3. Приладові похибки при надійності та
9.4. Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань співпадають із приладовими за причин, вказаних у .9.1.:
10. Розрахунок кожного доданку підкореневого виразу повної абсолютної похибки визначення :
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
10.5.
11. Обчислення загальної абсолютної похибки непрямого визначення за формулою п.8.:
12. Відносна похибка:
13. Кінцевий результат:
Примітка:
Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи отриманий вираз і користуючись паспортними даними, можна оцінити спочатку відносну похибку , а потім абсолютну похибку . В цьому випадку
Кінцевий результат:
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №11 (ем). Визначення напруженості магнітного поля всередині соленоїда
1. Мета роботи: дослідити залежність напруженості магнітного поля всередині соленоїда від сили струму та втсановити математичний вираз цієї залежності.
2. Електрична схема лабораторної установки:
П – перемикач; К – ключ; Б – джерело постійного струму; R – реостат; А – амперметр.
3. Робоча формула:
де - горизонтальна складова напруженості магнітного поля Землі, Т0- період коливання магнітної стрілки соленоїда без струму в ньому та Т1, Т2 – зі струмом в одному напрямку і з таким же струмом у протилежному напрямку.
4. Паспортні дані та паспортні приладові похибки:
коливань.
5. Таблиця результатів вимірювання і часткових обчислень:
№
п/п
1 0 10 22,5 2,25 5,0605 16,00
2 10 24,3 1,215 18,92 0,946 1,476 0,895 72,69
3 20 15,68 0,784 14,14 0,707 0,615 0,500