Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Електромагнетизм

Предмет: 
Тип роботи: 
Методичні вказівки
К-сть сторінок: 
36
Мова: 
Українська
Оцінка: 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА ТА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
 
КАФЕДРА ФІЗИКИ
 
073-98
 
Методичні вказівки до лабораторних робіт із загального курсу фізики для студентів інженерно–технічних спеціальностей НУВГП
 
Розділ «Електромагнетизм»
 
Рекомендовано методичною комісією факультету земле-устрою та геоінформатики.
Протокол № 8 від 16.05.2005р.
 
РІВНЕ 2005
 
Методичні вказівки до лабораторних робіт із загального курсу фізики для студентів інженерно-технічних спеціальностей НУВГП. Розділ ”Електромагнетизм”/ Ковалець М О., Никонюк Є.С., Орленко В.Ф, Кочергіна О.Д., Рівне: НУВГП, 2005 - 28 с.
Упорядники: Ковалець М О., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Никонюк Є.С., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Орленко В.Ф., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Кочергіна О.Д., асистент.
Відповідальний за випуск: Орленко В.Ф., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, зав. кафедри фізики.
© Ковалець М О., Никонюк Є.С, Орленко В.Ф, Кочергіна О.Д., 2005 © НУВГП, 2005
 
 
ЗМІСТ
 
1. Лабораторна робота № 8. Вивчення гальванометра магнітоелектричної системи
2. Лабораторна робота № 9. Перевірка закону Ампера
3. Лабораторна робота № 10. Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона
4. Лабораторна робота №11. Вивчення магнітного поля соленоїда за допомогою датчика Холла
5. Лабораторна робота №12. Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі
 
Лабораторна робота № 8
 
Вивчення гальванометра магнітоелектричної системи
Мета роботи: визначити внутрішній опір гальванометра, ціну поділки по струму і по напрузі.
Лабораторне обладнання: гальванометр магнітоелектричної системи, вольтметр, джерело постійної напруги, ключ, перемикач, три магазини опорів, з’єднувальні провідники.
Загальні теоретичні відомості
Гальванометр магнітоелектричної системи служить для вимірювання малих постійних струмів і напруг    . В основі роботи гальванометра лежить дія магнітного поля на рамку з електричним струмом.
 
Контур зі струмом характеризується магнітним моментом
 
 , (1)
 
де   – сила струму,   – площа контура,   – одиничний вектор нормалі до площини контура, зв’язаний з напрямком струму правилом правого гвинта (рис.1). Якщо контур зі струмом вмістити в магнітне поле, то на нього діятиме обертовий момент сили   або в скалярній формі
 
 , (2)
 
де   – вектор магнітної індукції,   – кут між   і   (рис.2). В стані рівноваги магнітний момент рамки напрямлений паралельно до ліній магнітної індукції (площина рамки перпендикулярна до  ). Чим більший кут між   і  , тим більший за величиною момент сили повертає рамку в положення стійкої рівноваги. Цей обертовий момент, згідно з (1) і (2), пропорційний силі струму в рамці. Цим користуються при конструюванні вимірювальних приладів магнітоелектричної системи. Схема такого приладу подана на рис.3. В магнітному полі постійного магніту NS, між нерухомим циліндром Б, виготовленим з м’якого заліза і полюсами N’S’ знаходиться прямокутна котушка (рамка) В. Вона укріплена на двох півосях, на одній з яких закріплена вказівна стрілка приладу. За кінцем стрілки розміщена шкала. Струм до рухомої котушки підводиться через дві спіральні пружини. У відсутності струму ці пружини утримують рамку в рівноважному положенні, коли її площина паралельна до  . При проходженні через котушку вимірюваного струму на неї діє з боку магнітного поля обертовий момент сили, пропорційний силі струму. Під дією цього момента котушка   повернеться на кут  , при якому обертовий момент зрівноважиться протидіючим моментом, створеним пружинами. Оскільки момент пружних сил пропорційний куту закручування пружини, то із рівності обертового і протидіючого моментів випливає, що величина кута повороту пропорційна силі струму. Відповідно і відхилення вказівної стрілки приладу пропорціональне силі струму:
 
 , (3)
де   – коефіцієнт пропорційності, який називається ціною поділки приладу по струму,   – кількість поділок, на яку відхилилась стрілка при вимірюванні. З (3) знайдемо  , тобто ціна поділки гальванометра по струму дорівнює силі струму, який викликає зміщення стрілки приладу на одну поділку.
 
Згідно з законом Ома, спад напруги на гальванометрі
 
 , (4)
 
де   – внутрішній опір гальванометра. З формули (3) і (4) одержимо
 
 , (5)
де   – (6)
ціна поділки гальванометра по напрузі. Для визначення  ,   та   використаємо схему, подану на рис.4. Тут   – досліджуваний гальванометр,   – вольтметр,  ; – магазини опорів.
Згідно закону Ома, струм на ділянці АС
 
 , (7)
де   – напруга на клемах джерела,  – опір ділянки кола, який рівний
 
 . (8)
 
Підставляючи вираз (8) у формулу (7), одержимо
 
  (9)
 
звідки
 
 .
 
Очевидно, що
 
 . (10)
 
В загальному випадку зі зміною   змінюється   і струм  .
Спад напруги на ділянці АВ дорівнює
 
 , (11)
де   – струм, що проходить через гальванометр,   – струм, що проходить через опір  .
Фото Капча