02 (Практикум по оптике), страница 2

Вбольшинстве случаев потенциал второй точки можно считать равным нулю, либо ондействительно равен нулю, если приборы заземлены;Так как за положительное направление тока принято считать направление всторону уменьшения потенциала, то все выше упомянутое остается в силе и приизмерении постоянных токов.3. Перевести прибор в режим измерения постоянного тока (кнопки "I", "=",красный щуп в гнезде "I"). Установить предел измерения 20 mА. Разомкнутьперемычку 1-0 (рис. 2) и подсоединить красный щуп к точке 1, а черный щуп к8точке 0. При этом показание прибора будет соответствовать положительномузначению тока (ток через R идет слева направо). Поменяв щупы местами,убедиться, что показание прибора сменит знак на противоположный.Разобраться, как с учетом порядка присоединения щупов и знака показанийприбора уверенно определять направление тока в цепи, Стрелкой отметитьнаправление тока и записать его величину IR1  _______ mA (1mA  10 3 A).4.

Используя измеренные значения разности потенциалов URI и закон Ома дляучастка цепи, найти сопротивление этого участка по формулеU RIR1 =.I RIСравнить полученное значение R1 со значением, измеренным ранеенепосредственно.5. Повторить аналогичные измерения на участке цепи, содержащим R3.Упражнение 3ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ НЕОДНОРОДНОГОУЧАСТКА ЦЕПИ1. Замкнуть перемычки 1—0 и 2—0, перемычку 0—3 разомкнуть.Переключатель "П" — в положении вверх.

При этом моделируется участок цепи,содержащей ЭДС (рис. 5,а).2.2. Прибором в режиме вольтметра (предел 20 В) измерить разностьпотенциалов между точками 1-6, записать полученное значение с учетом знакаU1-6= 1 - 6.3. Перевести прибор в режим измерения тока (предел измерения 20 mА),разомкнуть перемычку 1-0, подсоединить щупы прибора к точкам 1 и 0,Измерить и записать значение тока на этом участке цепи (1-6).

С учетомпорядка подключения щупов и знака показания прибора определить направлениетока и отметить его стрелкой I1= ________.4. Имея значения величин Е1, I, R и 1 - 6 = U16, проверить справедливостьзакона Ома для участка цепи с ЭДС:I1R1 = 1 - 6  Е1.95. Провести аналогичные измерения и проверку закона Ома, изменивполярность включения Е1 (рис. 5б), для чего перевести переключатель "П" насхеме-макете в положение "вниз" (-Е1). Дальнейший порядок действий - как вп.2-4 данного упражнения.Упражнение 4ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ ИОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯИСТОЧНИКА ЭДС1. Смоделировать цепь, изображенную на рис.

6,а, для чего замкнутьперемычки 1-0, 3-0, перемычка 2-0 разомкнута, переключатель "П" в положении"вверх" (+Е1).2. Измерить напряжение UR в точках 4—6. Перевести прибор в режимизмерения тока, разомкнуть перемычку 1-0 или 0—3, измерить ток в цепи иопределить его направление. Записать полученные значения UR и I1 (следуетотметить, что полученное значение разности потенциалов U4-6 = UR являетсяпадением напряжения во внешней (по отношению к источнику ЭДС) цепи, т.е. насопротивлениях R1 и R3, в чем легко убедиться, измерив по отдельности URI иUR3.

В то же время это значение разности потенциалов, как следует из законаОма для замкнутой цепи, равноU4-6= I1(R1 + R3) = Е1 - Ir1.где r1 - внутреннее сопротивление источника ЭДС Е1. Эта формула позволяеткосвенным способом получить значение внутреннего сопротивления источника ЭДС,которое нельзя измерить прибором непосредственно, как это делалось вупражнении 1.3. Используя ранее полученные значения R1, R3 и 1 и измеренные значения I1 иU1-6, оценить величину внутреннего сопротивления источника ЭДС Е1 по однойиз формулТак как r1 мало по сравнению с (R1+R3), то в пределах 10 % точности должно10совпадать измеренное значение тока I1 со значением, полученным по формулеI1 =Е1.R1 + R34.

Аналогичным образом определяется внутреннее сопротивление источникаЭДС Е2 в замкнутой цепи 0-2-5-8-7-3-0 (рис. 6,б). Для этого необходиморазомкнуть перемычку 1-0 и замкнуть перемычки 0-2, 0-3 и измерить разностьпотенциалов U5-8 и ток I2 так, как это делалось в предыдущих пунктах для Е1.Внутреннее сопротивление источника ЭДС Е2, рассчитывается по формуламr2 Е 2  U58Еили r2  2  R 2  R 3.I2I2Упражнение 5ПРОВЕРКА ПРАВИЛ КИРГОФА1. Смоделировать разветвленную электрическую цепь, для чего замкнуть всетри перемычки (рис. 2). В этой цепи имеется два узла: точки 0 и 7 и тризамкнутых контура 4-0-5-8-7-6, 4-0-7-6 и 0-5-8-7.2.

Прибором в режиме вольтметра измерить падение напряжения насопротивлениях R1, R2 и R3 (точки 4-1, 2-5 и 3-7 соответственно).. Перевестиприбор в режим измерения тока (предел 20 mА). Поочередно размыкая перемычки1-0, 0-2 и 0-3 и подключая прибор, измерить значения токов черезсоответствующие сопротивления I1, I2 и I3. Стрелками отметить на схеме втетради направление токов.3. Произвести проверку 1-го правила Кирхгофа для одного из узлов Ii= 0.Чем будет отличаться аналогичное уравнение, записанное для другого узла?4. Используя измеренные значения Ui, Ii и ранее полученные значения Ri, ri и i, составить с учетом направления токов и направления обхода контурауравнения 2-го правила Кирхгофа для каждого из трех контуровI Riii Ii ri   Е k .kУбедиться, что третье из полученных уравнений является линейнойкомбинацией первых двух (может быть получено из них).5. Повторить аналогичные измерения и расчеты, описанные в пунктах 1-4,изменив полярность включения источника ЭДС Е1 на противоположное[перевести переключатель "П" в положение "вниз" (-Е1)].6.

По окончании работы выключить приборы и отсоединить макетнуюсхему от сети!!!11КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯО РАСПОЛОЖЕНИИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОМ НАЗНАЧЕНИИОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ,ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТАХ1. Универсальный прибор — вольтамперомметр(рис. 1)1. Гнездо для подключения щупа (красного) при измерении U и R.2. Гнездо для подключения щупа (красного) при измерении I.3. Гнездо для подключения черного щупа (заземление).4.

Включение прибора.5. Измерение постоянных величин U, I, R — кнопка отжата (=), измерениепеременных величин U, I — кнопка нажата.6. Переключение рода работы: вольтметр — U, амперметр — I, омметр — R.7. Предел измерений 200 мВ, мкА, Ом в зависимости от рода работы.8. Пределы измерений 2, 20, 200, 2000, В; мА; кОм в зависимости от рода работы.9.

Световое табло.10.Подсветка светового табло.122. Генератор переменного напряжения (рис. 2 а, б)1. Включение прибора (для ГЗ-III включение вилки в сетевую розетку).2. Декадные переключатели частоты (ГЗ-118), плавная установка частоты (ГЗ-III).3. Переключатель "Множитель"; значение частоты, установленное ручками 2,надо умножить на коэффициент, на который указывает штрих на ручке.4. Регулятор выходного напряжения.Гнезда, с которых снимается выходное напряжение переменнойчастоты.3. Осциллограф(рис.

3)1. Включение осциллографа.2. Управление яркостью свечения лучей.3. Фокусировка лучей.4. Ступенчатое переключение чувствительности каналов осциллографа(В/см, мВ/см). Плавная регулировка усиления не используется (ручки в крайнемположении по часовой стрелке).5. Входные гнезда каналов осциллографа.6. Кнопки включения одновременной работы обоих каналов.7. Ступенчатое переключение частоты горизонтальной развертки. В центре — ручкаплавной подстройки частоты развертки, — используется для стабилизацииизображения на экране.8.

Ручки вертикального смещения лучей.9. Кнопки включения внутренней синхронизации развертки от 1 и 2 каналов.10. Кнопки включения внешней синхронизации развертки.1311. Кнопка переключения осциллографа для работы в X-Y-режиме, когда требуетсянаблюдение одного сигнала как функции, зависящей от другого.12. Вход внешнего сигнала, обеспечивающего горизонтальную разверткув X-Y-режиме.Контрольные вопросы1. Какие условия необходимы для длительного протекания тока попроводнику? Что называется силой тока?2.

Есть ли электрическое поле внутри проводника, по которому течет ток, икуда оно направлено?3. Запишите закон Ома для участка цепи без ЭДС.4. Определите величину ЭДС. Покажите на примере замкнутой цепи, чтоЭДС численно равна сумме падений напряжений во внутренней и внешнейчастях цепи. Получите отсюда закон Ома для полной цепи.5. Получите закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС. Какие правилазнаков для тока и ЭДС необходимо использовать для правильного примененияэтого закона?6.