Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис. 4. Зависимость сопротивления лампы накаливания от силы тока

По графику, изображенному на рисунке 4, определяем сопротивление лампы накаливания при комнатной температуры R = 1,8903 Ом.

Построен график зависимости величины RT от силы тока на лампе накаливания, который изображен на рисунке 5.

Таблица 3. Зависимость величины RT от силы тока лампы

I, мА	Uвых, мВ	Uл, В	R, Ом	Т, К	RT
1,15	3,89	0,08	69,5652	311	21634,78
2,11	3,93	0,15	71,5640	321	22972,04
3,1	4,01	0,24	76,4516	342	26146,45
4,01	4,12	0,34	84,5387	350	29588,53
5,1	4,44	0,52	102,3529	425	43500
5,96	4,92	0,78	130,0336	513	66707,21
7,2	6,14	1,39	192,9167	705	136006,3
I, мА	Uвых, мВ	Uл, В	R, Ом	T, K	RT
8,37	7,16	2,05	244,8029	861	210775,3
9,04	7,54	2,42	267,5885	913	244308,3
10,14	8,15	3,05	300,8876	1002	301489,3
11,05	8,59	3,59	325,1584	1082	351821,4
12,03	9	4,19	348,2959	1137	396012,5
12,97	9,37	4,79	369,3138	1180	435790,3
14,11	9,53	5,56	394,0468	1208	456738,2
15,12	9,81	6,26	414,0212	1260	496498,9
16,13	10,5	6,99	433,3540	1300	538227,5

Рис.5. Зависимость величины RT от силы тока лампы накаливания

Рис. 6. Зависимость от величины RT

Используя измеренные зависимости, построен график зависимости от величины RT. По графику определено сопротивление, шум которого равен шуму усилителя при комнатной температуре R_экв = 3,4 ∙ 10^-10 Ом.

Рассчитана постоянная Больцмана

Дж/К

1. Оценка погрешностей

Я считаю, что одной из погрешностей являет то, что конденсатор, служащий фильтром для шумов цепи питания, не гасит шумы полностью.

Кроме того, при измерениях учитываются лишь тепловые шумы. Для максимальной точности нужно рассматривать еще дробовой шум, фликкер-шум. Любой схемный элемент в электрической цепи под воздействием напряжения источника постоянного тока или сильного сигнала перемeнного тока может генерировать фликкер-шум. Если в цепи на низкой частоте наблюдается явно необъяснимый избыточный шум, то почти любой элемент, через который протекает ток, должен быть поставлен под сомнение.

Также не было возможности измерить зависимость на максимальной полосе частот, т.к. реально доступная полоса частот в пределах которой можно измерить напряжение, значительно меньше вследствие ограниченного диапазона частот измерительного прибора или усилителя, если сигнал предварительно усиливается.

Мною была рассчитана погрешность, которая составила около 10%.

1. Обсуждение полученных результатов

Были получено значение постоянной Больцмана. По теоретическим данным постоянная Больцмана должна быть равна 1,381 ∙ 10^-23 Дж/К. Небольшое отклонение результатов от табличных данных говорит о малой погрешности измерений.

1. Выводы и заключение

В результате удалось получить постоянную Больцмана, значение которой составило 1,398 ∙ 10^-23 Дж/К. Также был проведен анализ погрешностей.

Список литературы

1. Исследование теплового шума и измерение постоянной Больцмана : молекулярный практикум: методическое пособие к лабораторной работе 1.2 по молекулярной физике : [для студентов 1-го курса физического факультета НГУ / А.С. Золкин, А.В. Боженок, Ю.Г. Леоненко, С.Ю. Таскаев ; отв. ред. А.С. Золкин]; М-во образования Рос. Федерации, Новосиб. гос. ун-т, Физ. фак, Каф. общей физики .— Новосибирск : Изд-во Новосиб. ун-та, 2002 .— 37 с.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы