ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM.pdf

K. Cieślak, S. Gułkowski, D. Szymczuk, M. Zdrojewska, A. Zdyb

ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM

Instrukcje wykonania zadań

na zajęciach laboratoryjnych z fizyki

Zestaw instrukcji przygotowano na podstawie skryptu PL:

Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. Elektryczność i magnetyzm . B. Kuśmiderska,

Cz. Rybka, T. Rybka, red. E. Śpiewla, Wydawnictwa Uczelniane PL, Lublin 1995.

SPIS TREŚCI:

E 1.1. Badanie pola elektrycznego wytworzonego między elektrodami o różnych kształtach 3

E 2.1. Wyznaczanie oporu wewnętrznego, czułości i stałej galwanometru 5

E 2.2. Wyznaczanie okresu drgań własnych galwanometru 7

E 2.3. Wyznaczanie stałej balistycznej galwanometru balistycznego 9

E 2.4. Wyznaczanie pojemności elektrycznej metodą balistyczną 11

E 3.1. Pomiary oporu przewodników na podstawie prawa Ohma 13

E 3.2. Wyznaczanie oporu elektrycznego metodą mostka Wheatstone’a 16

E 3.3. Pomiar współczynnika temperaturowego oporu metali 18

E 5.1. Pomiar SEM ogniwa metodą kompensacji 21

E 5.2. Wyznaczanie SEM ogniwa na podstawie prawa Ohma dla obwodu zamkniętego 23

E 6.1. Wyznaczanie elementów LC obwodu metodą rezonansu 25

E 6.2.a. Pomiar indukcyjności i rezystancji cewek powietrznych mostkiem Maxwella-Wiena 27

E 6.2.b. Pomiar pojemności elektrycznej za pomocą zmiennoprądowego mostka Wheatstone’a 29

E 7.1. Wyznaczanie równoważnika elektrochemicznego miedzi, stałej Faraday’a i ładunku

elementarnego 31

E 8.1. Wyznaczanie napięcia zapłonu i gaśnięcia lampy jarzeniowej 33

E 8.2. Badanie częstotliwości repetycji generatora drgań relaksacyjnych 35

E 10.1. Wyznaczanie charakterystyki diody 37

E 10.2.a. Wyznaczanie charakterystyk anodowych triody 39

E 10.2.b. Wyznaczanie charakterystyk siatkowych triody 41

E 11.1. Cechowanie termoogniwa 43

E 11.2. Wyznaczanie zdolności termoelektrycznej termoogniwa i względnej koncentracji

elektronów swobodnych w metalach 45

E 12.1. Pomiar czułości i stałej lampy oscyloskopowej 47

E 12.2. Pomiar przekładni transformatora 49

E 13.1. Pomiary ładunku właściwego elektronu metodą pół skrzyżowanych 51

E 13.2. Wyznaczanie ładunku właściwego elektronu przy pomocy magnetronu 54

E 13.3. Wyznaczanie ładunku właściwego elektronu metodą ogniskowania podłużnym polem

magnetycznym 56

E 14.1. Wyznaczanie charakterystyki diody półprzewodnikowej 58

E 14.2. Wyznaczanie charakterystyk tranzystora w układzie ze wspólnym emiterem 62

E 1.1. Badanie pola elektrycznego wytworzonego między elektrodami

o różnych kształtach

INSTRUKCJA WYKONANIA ZADANIA

Obowiązujące zagadnienia teoretyczne:

1. Pole elektryczne i wielkości je charakteryzujące

2. Prawo Coulomba i prawo Gaussa

3. Linie sił pola elektrycznego, powierzchnie ekwipotencjalne

4. Praca, energia potencjalna, potencjał w polu elektrostatycznym

5. Przewodnik i dielektryk w polu elektrostatycznym

Literatura:

1. Skrypt PL: Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. Elektryczność i magnetyzm ,

B. Kuśmiderska, Cz. Rybka, T. Rybka, red. E. Śpiewla, Wydawnictwa Uczelniane PL,

Lublin 1995.

2. B. Kuśmiderska, J. Meldizon, Podstawy rachunku błędów w pracowni fizycznej, red. E.

Śpiewla, Wydawnictwa Uczelniane PL, Lublin 1997.

Wykonanie zadania:

Rys.1 Schemat układu pomiarowego: G – galwanometr, KP – kuweta z piaskiem, K – katoda, A –

anoda, S – sonda, V – woltomierz, W – włącznik, Z – zasilacz.

Po połączeniu obwodu według schematu (Rys. 1) i wyrównaniu powierzchni piasku należy

umieścić anodę A w pojemniku. Załączyć układ pomiarowy włącznikiem W i ustawić

odpowiednią wartość napięcia U podaną przez prowadzącego . W czasie wykonywania

pomiarów należy zwracać uwagę, aby wartość napięcia nie ulegała wahaniom. W razie zmian

należy korygować napięcie potencjometrem zasilacza. Pomiary polegają na znalezieniu miejsc,

w których potencjał jest stały. W tym celu należy wykonać następujące czynności:

1. Połączyć jedno z doprowadzeń galwanometru z pierwszym zaciskiem zamocowanym na

brzegach kuwety.

2. Drugim doprowadzeniem galwanometru (sondą - S ) poszukać na piasku punktów, dla

których wskazówka galwanometru nie wychyla się zaczynając od miejsc, w pobliżu których

znajduje się pierwsze doprowadzenie galwanometru. Łącząc znalezione punkty otrzymamy

linię równego potencjału. Czynność powtarzamy zmieniając połączenie galwanometru z

kolejnymi zaciskami na kuwecie.

3. Pomiary wykonać w analogiczny sposób dla elektrod o różnym kształcie.

4. Wykorzystując przezroczystą płytę odrysować na papierze milimetrowym kształt

uzyskanych linii ekwipotencjalnych wraz z kształtem zastosowanych elektrod w skali 1:1.

5. Między anodę A i katodę K wstawić dielektryk i zbadać kształt pola elektrostatycznego w

sposób podany wyżej.

6. Między anodę A i katodę K wstawić metalowy przewodnik i zbadać kształt pola

elektrostatycznego w sposób podany wyżej.

7. Na podstawie linii ekwipotencjalnych wykreślić linie sił pola elektrostatycznego, a

następnie zaznaczyć zwrot wektora natężenia pola elektrostatycznego.

Autor instrukcji:

Dariusz Szymczuk

E 2.1. Wyznaczanie oporu wewnętrznego, czułości i stałej galwanometru

INSTRUKCJA WYKONANIA ZADANIA

Obowiązujące zagadnienia teoretyczne:

1. Siła elektrodynamiczna

2. Moment pary sił

3. Zasada działania galwanometru magnetoelektrycznego

4. Wyprowadzenie wzoru na opór wewnętrzny galwanometru

5. Definicje czułości i stałej galwanometru – prądowej i napięciowej

Literatura:

1. Skrypt PL: Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki: Elektryczność i magnetyzm , B. Kuśmiderska,

Cz. Rybka, T. Rybka, red. E. Śpiewla, Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Lubelskiej, 1995.

2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki , Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

2003, tom III.

3. B. Kuśmiderska, J. Meldizon, Podstawy rachunku błędów w pracowni fizycznej , Wydawnictwa

Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 1997.

Wartości podawane przez prowadzącego zajęcia:

Napięcie U 0 = 40 mV; Opór R 2 = 10 000

Opór R = ( 30 100)

Opór R 1 = ( 0 50 )

Wykonanie zadania:

Rys. 1 Schemat obwodu elektrycznego: E - zasilacz; DN – dzielnik napięcia; V – woltomierz; R , R 1 ,

R 2 – rezystory dekadowe; G – galwanometr; W 1 , W 2 , W 3 - wyłączniki

UWAGA: Po zestawieniu obwodu elektrycznego, w celu uniknięcia wypadku lub uszkodzenia

aparatury, przed włączeniem zasilania należy poprosić prowadzącego zajęcia o sprawdzenie

obwodu.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: