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>

Електрика

Предмет: 
Тип роботи: 
Методичні вказівки
К-сть сторінок: 
33
Мова: 
Українська
Оцінка: 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
 
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА ТА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
 
КАФЕДРА ФІЗИКИ
 
073-97
 
Методичні вказівки
до лабораторних робіт із загального курсу фізики для студентів інженерно–технічних спеціальностей НУВГП
 
Розділ «Електрика»
 
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 ”Електрика”/ Мороз В.М., Олексин Д.І., Орленко В.Ф, Кочергіна О.Д., Рівне: НУВГП, 2005 - 28 с.
Упорядники: Мороз В.М., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Олексин Д.І., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Орленко В.Ф., кандидат фіз.-мат. наук, доцент, Кочергіна О.Д., асистент.
Відповідальний за випуск: Орленко В.Ф., канд. фіз.-мат. наук, доцент, зав. кафедри фізики.
© Мороз В.М., Олексин Д.І.,
Орленко В.Ф, Кочергіна О.Д., 2005
© НУВГП,2005
 
ЗМІСТ
 
Лабораторна робота № 1. Визначення електроємності конденсатора балістичним гальванометром
Лабораторна робота № 2. Визначення опору провідників за допомогою містка Уітстона
Лабораторна робота № 3. Визначення електрорушійної сили джерела методом компенсації
Лабораторна робота № 4. Вивчення залежності опору металів від температури
Лабораторна робота № 5. Вивчення вакуумного діода і визначення питомого заряду електрона
 
Лабораторна робота № 1
 
Визначення електроємності конденсатора балістичним гальванометром
Мета роботи: визначити електроємність конденсатора.
Лабораторне обладнання: балістичний гальванометр*), еталонний конденсатор (відомої ємності), досліджуваний конденсатор, джерело струму, вольтметр, реостат, ключі, з’єднувальні провідники.
Загальні теоретичні відомості
При збільшенні заряду відокремленого провідника його потенціал збільшується. Дослід і теорія показують, що залежність між цими величинами пропорціональна:
 
 , (1)
 
де   – заряд провідника,   – його потенціал,   – коефіцієнт пропорціональності – величина постійна для даного провідника і залежить від його форми і розмірів.
Коефіцієнт пропорціональності   називається електроємністю (скорочено – просто ємністю) провідника. Із (1) випливає
 
 . (2)
 
Як видно з (2), електроємність відокремленого провідника – це фізична величина, що чисельно дорівнює заряду, який необхідно надати тілу, щоб змінити його потенціал на одиницю. В СІ ємність вимірюється в фарадах. Фарад – ємність такого провідника, потенціал якого змінюється на один вольт при наданні йому заряду в один кулон.
Для практики найбільший інтерес становить система з двох провідників, які близько розміщені один від одного і заряди яких чисельно рівні, але мають протилежні знаки. Якщо провідники перебувають далеко від будь-яких заряджених тіл або інших провідників, то, як показують дослід і теорія, різниця потенціалів   між провідниками, що заряджаються, пропорціонально заряду  , тобто
 
 , (3)
 
де   – електроємність системи провідників. Таку систему називають конденсатором, а провідники цієї системи – обкладками конденсатора.
*) Замість балістичного гальванометра можна використати дзеркальний нуль-гальванометр.
Електроємністю конденсатора називають величину, що чисельно дорівнює заряду, який потрібно перенести з однієї обкладки на іншу, щоб змінити різницю потенціалів між ними на одиницю
 
 . (4)
 
Щоб визначити ємність, потрібно знати заряд конденсатора і різницю потенціалів між обкладками. Величина заряду в даній роботі визначається за допомогою балістичного гальванометра. Як показує теорія балістичного гальванометра, заряд  , що пройшов через гальванометр, пропорціональний першому відхиленню рухомої системи гальванометра, тобто найбільшому кутовому відхименню   “зайчика” від положення рівноваги
 
 , (5)
 
де   – коефіцієнт пропорціональності.
При малих кутах величина   пропорціональна числу поділок відхилення “зайчика”, відрахованих по шкалі. Тоді рівняння (5) можна записати
 
 , (6)
або  ,
 
де   – балістична постійна гальванометра. Підставляючи (4) у (6), маємо
 
 . (7)
 
Нехай маємо еталонний конденсатор з ємністю   і досліджуваний з ємністю  . По черзі зарядимо їх до однакової різниці потенціалів   і розрядимо через гальванометр. Згідно (7) маємо
 
 ,  , (8)
 
де   і   – найбільші відхилення “зайчика” при розрядженні еталонного і досліджуваного конденсаторів.
Розв’язуючи систему рівнянь (8) відносно  , маємо робочу формулу:
 
 . (9)
 
Опис установки
Для виконання даної роботи використовують електричну схему подану на рис.1. У схемі: Б – джерело постійного струму; П – реостат, ввімкнений за схемою потенціометра; V – вольтметр, яким вимірюється різниця потенціалів на досліджуваному і еталонному конденсаторах; К1 – ключ для вмикання джерела постійного струму; К2 – ключ для зарядки і розрядки конденсаторів; К3 – перемикач для включення в схему одного з конденсаторів; G – гальванометр; К4 – ключ для заспокоєння рухомої системи гальванометра.
Балістичний гальванометр – це гальванометр магнітоелектричної системи, період коливань рухомої частини якого значно більший від часу проходження імпульсу вимірюваного струму. Тому балістичні гальванометри виготовляють з великим періодом власних коливань. Це досягається збільшенням маси і, відповідно, моменту інерції рухомої системи гальванометра.
Фото Капча