МУ-Э-62 (1003806), страница 3
Текст из файла (страница 3)
При этом стрелка прибора достигает наибольшего отклонения β и сразувозвращается назад (в некоторых приборах она может совершить несколькозатухающих колебаний). Прошедший через гальванометр заряд q пропорционаленSA1SA3RДОБQR∼220 В9ВИПSBКSA2БГVС1С2Рис. 10. Схема установки для измерения магнитной индукции иградуировки гальванометраотклонению β в делениях шкалы:q = b β,(12)где b - коэффициент пропорциональности, называемый баллистической постояннойгальванометра, который находят с помощью градуировки.Схема установки №3 для измерения магнитной индукции и градуировки БГпоказана на рис. 10. Прибор имеет два режима работы, устанавливаемые15переключателем SA3: в положении 1 – градуировка (левая часть схемы), вположении 2 - измерение магнитной индукции с помощью катушки К.Баллистический гальванометр БГ постоянно замкнут накоротко с помощьюкнопочного переключателя SB для защиты прибора от повреждения при толчках.Перед каждым измерением кнопку SB нажать и удерживать для снятия короткогозамыкания.
В случае сильных полей чувствительность прибора уменьшаютдобавочным резистором R доб.Порядок выполнения задания:1. Записать в табл. 2 параметры установки, приведенные на приборе: N - числовитков, S - площадь витка, Rк - сопротивление катушки; Rг - сопротивлениегальванометра, Rдоб - добавочное сопротивление и R - полное сопротивление (суммавсех трех). Баллистическая постоянная гальванометра b будет найдена приградуировке.Параметры установкиТаблица 2.NS, м2Rк, ОмRг, ОмRдоб, ОмR, Омb, Кл / дел2. Если в работе используется гальванометр с нулем в середине шкалы, рамкакоторого в разомкнутом состоянии может совершить несколько затухающихколебаний, то проделайте следующий опыт. Опыт состоит в том, что колебанияисчезнут, если клеммы гальванометра закоротить. Переключатели SA1 и SA3установить в первое положение.
При этом гальванометр БГ будет отключен отсхемы. Нажать и удерживать кнопку SB, чтобы отключить короткое замыкание БГ.Если теперь легко толкнуть установку, то рамка гальванометра будет совершатьколебания, затухающие вследствие трения в воздухе. Однако, если во времяколебаний отпустить кнопку (замкнуть БГ накоротко), то колебания быстропрекращаются.16Проделать опыт и объяснить его на основе законов Фарадея и Ленца.
Результатзаписать в отчет.3. Измерить магнитную индукцию в зазоре большого постоянного магнита(установка №2). Для этого измерительную катушку вставить в зазор, нажать кнопкуSB блокировки БГ, быстро выдернуть катушку и заметить максимальное отклонениеβ стрелки в делениях шкалы. Результат измерения β записать в табл. 3.Измерение магнитной индукцииТаблица 3βββββСреднееЗаряд<β>q = b <β>4. Для того же места зазора повторить измерение п.
3 четыре раза, результатызаписать в табл. 3 и вычислить среднее <β>. Заряд q, прошедший черезгальванометр, можно вычислить после градуировки БГ.Задание 5. Градуировка баллистического гальванометра1. Включить питание установки №3 для градуировки гальванометра, при этомзагорается световой индикатор источника питания.2.
Переключатель SA3 установить в положение 1 («Градуировка»).3. Переключателем SA2 включить конденсатор емкости C1.4. Переключатель SA1 установить в положение 1 («Зарядка») и зарядить(практически мгновенно) конденсатор от источника тока ИП до напряжения U = 1 В,измеряемого вольтметром V. Напряжение изменять с помощью делителя напряженияR, поворачивая ручку «Изменение напряжения».5.
Баллистический гальванометр БГ постоянно замкнут накоротко с помощьюкнопочного переключателя SB для защиты прибора от повреждения при толчках ибыстрого успокоения колебаний рамки. Кнопку SB нажать и удерживать.17Переключатель SA1 установить в положение 2 («Разрядка»). При этом заряд q,равный CU, быстро проходит через БГ; измерить максимальное отклонение βстрелки прибора (в делениях шкалы). Результаты измерения U и β записать в табл.
4.6. Получить в пределах всей шкалы БГ зависимость β от q, постепенно увеличиваянапряжение на конденсаторе. Внимание! Не допускать перегрузки гальванометра.7. Повторить измерения п. 4 – 6 с конденсатором большей емкости C2. Значенияемкости, приведенные на схеме установки, записать в табл. 4.Градуировка БГТаблица 4C, ФU, Вq = CU, Клβ, делПримечание. В таблице должно быть 10 строк.Задание 6.
Демонстрация силы Лоренца и определение знака заряда электронаС помощью осциллографа и постоянного магнита наблюдать отклоняющеедействие силы Лоренца на электроны, летящие в электронно-лучевой трубке. Трубкаосциллографа схематически показана на рис.11. Электронная пушка 1 испускает4123Рис. 11. Трубка осциллографа:1 – электронная пушка; 2 – пучок электронов; 3 – экран; 4 - магнит18узкий пучок 2 быстрых электронов, которые в месте падения на люминесцентныйэкран 3 вызывают его свечение. Поднеся к экрану подковообразный магнит 4, можнонаблюдать отклонение электронов.Проделать данный опыт с осциллографом, имеющимся в лаборатории. Призатруднениях обратиться к дежурному по лаборатории.С помощью правила левой руки определить знак заряда электрона (вектор Bнаправлен от северного полюса магнита, обозначенного буквой N). Результатыпредставить в отчете.Внимание! Подобный опыт нельзя проводить с цветной трубкой телевизораили монитора, так как при этом можно намагнитить детали трубки и вывести ее изстроя.Обработка результатов измерений1.
По результатам измерений (задание 2) построить графическую зависимость силыАмпера FА от силы тока в рамке I. Через начало координат и экспериментальныеточки провести наилучшую «на глаз» прямую. Сделать вывод, согласуются лирезультаты измерений с линейной зависимостью (3).2. Используя полученную зависимость FА от силы тока, определить магнитнуюиндукцию в зазоре магнита. Для этого необходимо взять значения FА, Н, и I, А, длякакой-либо точки на проведенной прямой и вычислить индукцию с помощьюформулы FА = N I l B, где N – число витков рамки, l - ее ширина в метрах.
Результатырасчета привести в таблице 5.Результаты измерения магнитной индукцииТаблица 5По закону АмпераB=…Методом БГB=…193. По результатам градуировки БГ построить графическую зависимость β от q.Результаты измерений для различной емкости представить на графике различнымизначками. Через экспериментальные точки и начало координат провести наилучшую«на глаз» прямую. Сделать вывод, пропорционально ли отклонение стрелкигальванометра прошедшему заряду.4.
Используя полученный график и формулу (12), определить значениебаллистической постоянной b. Результат записать в табл.2.По результатам измерения магнитной индукции методом БГ вычислитьсреднее отклонение стрелки гальванометра <β>, результат записать в табл. 3.5. Вычислить среднее значение заряда при измерении магнитного поля методом БГпо формуле q = b <β>.
Результат записать в табл. 3.6. Вычислить по формуле (10) магнитную индукцию. Результат записать в табл. 5.Контрольные вопросы1.Что такое магнитное поле?2.Что является источниками магнитного поля?3.Что понимают под магнитной индукцией в данной точке поля?4.Чему равны силы Лоренца и Ампера?5.Что такое линии магнитной индукции и каким свойством они обладают?6.Как можно рассчитать магнитную индукцию по известным токам в проводах?7.Какому закону подчиняется явление электромагнитной индукции?8.В чем заключается закон Ленца?9.Что такое ЭДС самоиндукции и от чего она зависит?10.Объяснить содержание метода измерения магнитной индукциибаллистическим гальванометром.Список литературы1.Калашников С.Г.
Электричество: Учебное пособие. -М.: Наука. 1985.-576с.2.Савельев И.В. Курс общей физики. т.2.- М.: Наука. 1978.-480 с.203.Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1983.-279 с.21ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................... 1ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ................................................................................................
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
