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>

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики для студентів-заочників інженерно-технічних спеціальностей НУВГП. Частина ІІ

Предмет: 
Тип роботи: 
Методичні вказівки
К-сть сторінок: 
20
Мова: 
Українська
Оцінка: 
Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства і природокористування
Кафедра фізики
 
073–104
 
Методичні вказівки
до виконання лабораторних робіт з фізики для студентів-заочників інженерно-технічних спеціальностей НУВГП
 
Частина ІІ
 
Рівне – 2007
 
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики для студентів-заочників інженерно-технічних спеціальностей НУВГП. Частина ІІ. 
/Кочергіна О.Д., Шляховий В.Л.
Рівне 2007 р. – 20 с.
Відповідальний за випуск – завідуючий кафедрою фізики НУВГП Орленко В.Ф., кандидат фізико-математичних наук, доцент.
Верстка: Рудик Б.П.
Дані методичні вказівки є другою частиною методичних вказівок призначених для студентів-заочників інженерно-технічних спеціальностей НУВГП. Вони містять перелік з 7 лабораторних робіт з різних розділів другої частини курсу фізики. Загальні вимоги по охороні праці, короткі відомості по теорії похибок, способи їх оцінки і запису кінцевого результату подано в першій частині.
 
Зміст
 
Лабораторна робота № 9. Перевірка закону Ампера 3
Лабораторна робота № 10. Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі 6
Лабораторна робота № 11. Вимірювання довжини хвилі і частоти електромагнітних коливань. 9
Лабораторна робота № 12. Перевірка методу зон Френеля при дифракції світла на щілині 12
Лабораторна робота № 13. Перевірка закону Малюса 14
Лабораторна робота № 14. Дослідження зовнішнього фотоефекту 16
Лабораторна робота № 15. Дослідження закону поглинання γ–променів 18
 
Лабораторна робота № 9. Перевірка закону Ампера
 
Мета роботи: перевірити закон Ампера.
 
Теоретичні відомості і опис установки
Установка для перевірки закону Ампера зображена на рис. 1. Вона складається з фізичного маятника А і електромагніта М, між полюсами якого перебуває провідник аb довжиною  . Маятник підвішений на двох тригранних призмах Д в точках с та d, чим забезпечується контакт з колом живлення, яке складається з випрямляча О, реостата R, амперметра А та вимикача К2. Провідник ab розташований горизонтально і перпендикулярний до ліній індукції магнітного поля B електромагніта М, що живиться від іншого випрямляча ε.
На лінійний провідник довжиною   з струмом І в однорідному магнітному полі з індукцією В діє сила Ампера
 , (1)
модуль якої рівний
 , (2)
де α – кут між векторами елемента струму І  та індукції магнітного поля   (в даній роботі  , тому α = 90 і sinα = 1).
З формули (2) отримаємо вираз для визначення модуля вектора магнітної індукції
  (3)
Вираз для обчислення сили Ампера за допомогою цієї установки можна отримати, розв’язавши диференціальне рівняння коливального руху фізичного маятника A
 , (4)
де j – момент інерції маятника,   – кутове прискорення маятника, М – момент сили, що діє на маятник.
При відсутності дії сили Ампера момент сили М створюється тангенціальною складовою сили тяжіння   маятника. Коли ж по провіднику протікає струм і струм також протікає по обмотках електромагніта, то слід ще враховувати силу Ампера  , яка в залежності від взаємної орієнтації елемента струму І  та вектора магнітної індукції   може співпадати з напрямком сили тяжіння або бути протилежною до неї.
Розв’язок рівняння (4) дасть вираз для визначення сили Ампера
 , (5)
де с – стала установки, t0 – час заданої кількості N коливань маятника при відсутності струму в провіднику, t – час заданої кількості N коливань маятника при тому чи іншому значенні сили струму в провіднику.
 
Хід роботи
1. Занести дані установки с та   в табл. 1 та 2.
2. При розімкненому вимикачі К2 та замкненому вимикачі К1 визначити t0 – час N (N = 50) повних коливань маятника.
3. При замкнених вимикачах К1 та К2 визначити t – час N  (N = 50) повних коливань маятника. 
4. Вимірювання провести для різних значень сили струму І, які вказані в табл. 1.
5. Користуючись формулою (5), обчислити значення сили Ампера і занести їх в табл. 1.
6. На міліметровому папері побудувати графік залежності сили Ампера F від сили струму І  .
7. Вибрати на графіку   три точки, які найкраще підтверджують спів падання експериментальної і теоретичної залежності сили Ампера від сили струму, і занести відповідні значення F та І в табл. 2.
8. Обчислити за формулою (3) значення вектора магнітної індукції В для кожного з цих трьох значень.
9. Визначити середнє значення В, абсолютну похибку кожного з трьох значень, середню абсолютну та відносну похибку.
10. Записати кінцевий результат.
 
Таблиця 1
с = , l =
№ п/п 1 2 3 4 5 6 7
І, А 0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
t, c
F, H
 
Таблиця 2
 
№ п/п l, м I, А F, H B, Tл ΔB, Tл
1
2
3
Cp.
 
Фото Капча