1. Care este semnificația fizică a tensiunii pe o porțiune a unui circuit electric?
2.Cum se determină curentul cu un ampermetru și un voltmetru?
3. Pentru ce circuite este folosit un wattmetru? Cum se alătură circuitului?
Lucrări de laborator № 4
Studiul fenomenului de inducție electromagnetică
Scop: investigarea regularității apariției unui curent de inducție într-un conductor atunci când câmpul magnetic în care acesta este localizat variază.
Scurtă justificare teoretică
Dacă se introduce un magnet permanent în bobina la care este conectat galvanometrul (figura 1a), atunci în circuit apare un curent de inducție. Dacă este scos din bobină, galvanometrul arată de asemenea curentul în circuit, dar în direcția opusă (figura 1b). Curentul de inducție apare atunci când magnetul este în staționare, iar bobina se mișcă (în sus sau în jos). Doar prezența mișcării relative este importantă. Imediat ce mișcarea se oprește, curentul de inducție dispare imediat.
Cu toate acestea, nu cu nici o mișcare a magnetului (sau a bobinei), are loc un curent de inducție. Pentru a vă asigura de acest lucru, vom roti magnetul în jurul axei sale verticale (figura 1c). Curentul de inducție nu apare în acest caz. De ce există un curent într-un caz? Și în celălalt nu se ridică? Nu este dificil să vedem că în primele două experimente fluxul magnetic care penetrează bobina se schimbă, iar în cel de-al treilea fluxul magnetic rămâne constant. Astfel, din experimente rezultă că, cu orice schimbare a fluxului magnetic care penetrează circuitul format de conductorul închis, un curent de inducție apare pe întreaga durată a schimbării fluxului magnetic din conductor.
Dacă magnetul este mai aproape de bobină, atunci în el apare un curent de inducție de o astfel de direcție încât magnetul respinge în mod necesar. Pentru a aduce magnetul și bobina mai aproape, trebuie să faceți o treabă pozitivă. Bobina devine ca un magnet, îndreptată spre același pol pentru magnetul care se apropie. Polii cu același nume repetă. Care este diferența dintre cele două experimente: abordarea unui magnet
la bobină și îndepărtarea acesteia? În primul caz, numărul liniilor de inducție magnetică, bobina de penetrare se transformă sau, la fel, fluxul magnetic crește, iar în cel de-al doilea caz scade. În primul caz, liniile de inducție ale câmpului magnetic create de curentul de inducție produs în bobină ies din capătul superior al bobinei, deoarece bobina respinge magnetul, iar în al doilea caz, dimpotrivă, intră în acest capăt.
Conform regulii Lenz, curentul de inducție produs de o câmp magnetic cu o buclă închisă contracarează schimbarea fluxului magnetic prin care este cauzată.
Echipamente: 1) demonstrație galvanometru; 2) redresorul; 3) reostat; 4) bobina cu un număr mare de ture, 5) bobina de casă, unde bastonul este un cui; 6) magnetul este arcuit sau dungat; 7) conectarea firelor.
Conectați galvanometrul la bornele bobinei cu un număr mare de rotații, așa cum se arată în figurile 1a, b, c.
1. Repetați observarea, introducerea și scoaterea magnetului din bobină și, de asemenea, schimbarea polilor magnetului.
2. Desenați schema experimentului și verificați îndeplinirea regulii Lenz în fiecare caz. Explicați acest lucru în cursul lucrării.
3.Scuțiți circuitul: în ordine față de sursa de curent, cheia, reostatul și bobina realizată de către unghii (Figura 2):
4. Introduceți bobina de casă nr. 2 în bobina nr. 1, obțineți un curent de inducție, închideți și deschideți cheia, respectând abaterea acului galvanometric.
5. Desenați o diagramă a experimentului și verificați îndeplinirea regulii Lenz.
6. Pentru a verifica apariția unui curent de inducție la deplasarea unui cursor al unui reostat. Experiența este explicată în cursul lucrării.
7. Faceți o concluzie cu privire la toate experimentele efectuate și scrieți formulele pentru inducția EMF, autoinducția EMF, explicați ce este inductanța și indicați unitatea de măsură în Sistemul Internațional al Unităților.
1. Care este fenomenul de inducție electromagnetică?
2. Cum se determină direcția curentului de inducție?
3. Care este diferența principală dintre câmpurile electrice variabile și cele magnetice din constante?
4. Cum ar trebui un circuit închis de conducere să se deplaseze într-un câmp magnetic omogen, care este independent de timp: transversal sau rotativ, astfel încât să se dezvolte un curent de inducție în el?
Lucrarea de laborator № 5
Studiul dispozitivului și funcționarea transformatorului
Scop. pentru a studia dispozitivul și funcționarea transformatorului.
Scurtă justificare teoretică
În domeniul radiotehnicii, ingineriei electrice. electronica utilizează pe scară largă un transformator. Aspectul și diagrama uneia dintre ele (cele mai simple) sunt prezentate în Fig.
Elementele principale ale oricărui transformator sunt: 1) un nucleu (miez magnetic); este recrutat din foi subțiri separate de oțel magnetic moale izolat unul de celălalt; 2) două înfășurări cu un număr diferit de ture: cu un număr mic de spire n1 dintr-un fir gros și cu un număr mare de spire n2 dintr-un fir subțire.
Curentul alternativ al bobinei conectat la sursa de energie electrică (înfășurarea primară) creează un flux magnetic alternativ în miezul transformatorului, care în fiecare înfășurare se rotește asupra emf de inducție e. Prin urmare, EMF de inducție în bobina primară E1 = n1e. în secundar - E2 = n2e. și
Dacă circuitul secundar este deschis, un curent slab I0 - curent fără sarcină, care nu depășește 5% din curentul nominal care curge în înfășurarea primară. Căderile de tensiune U = I0R în bobina primară cu rezistență R este foarte mică și tensiunea U1 aplicată la această înfășurare este doar puțin mai mare decât E1, U2 = E2.
Prin urmare, pentru viteza de mers în gol a transformatorului
Raportul = k - raportul de transformare. Pentru k <1 трансформатор повышает напряжение; при k> 1 - reduce tensiunea.
Când circuitul este închis la înfășurarea secundară, curentul alternativ al acestei înfășurări I2, conform legii lui Lenz, creează în miez un flux magnetic la înfășurarea primară a direcției opuse magnetului. Fluxul magnetic din miez este slăbit. Aceasta duce la o slăbire a E1 în bobina primară și la o creștere a curentului în el la I1. Curentul crește până când fluxul magnetic din miezul transformatorului devine același.
Înfășurările sunt perforate cu un flux magnetic aproape identic Φ (Φ = In), deci I1n1 = I2n2 și
Echipamente: 1) transformator pe panouri verticale cu un număr diferit de înfășurări; 2) sursa de energie electrică de 42 V; 3) un voltmetru (2 buc.); 4) ampermetru (2 bucăți); 5) cheia; 6) conectarea firelor.
Ordinea de executare a muncii
1. Desenați circuitul electric așa cum este arătat în Fig. 2.
1. După verificarea lanțului de către profesor închideți cheia; observați funcționarea circuitului electric și trageți o concluzie.
2. Luați citirea instrumentelor de măsurare și înregistrați-le în tabelul 1.
3. Determinați raportul de transformare și trageți o concluzie.
Tabelul 1- Rezultatele măsurătorilor și calculelor
Puterea curentă în bobine
1. Spuneți despre scopul, dispozitivul și principiul transformatorului.
2. În ce scop este recrutat circuitul magnetic din plăci de oțel electrotehnic izolat subțire? Care este eficiența transformatoarelor moderne?
3. Care este scopul transformatorului pentru transmiterea energiei electrice? Răspunsul este justificat.
4. Cine este inventatorul transformatoarelor? Cine a rezolvat mai întâi problema transmisiei de energie electrică fără pierderi mari?
5. Care este tensiunea din linia electrică a Rusiei?
Lucrări de laborator nr. 6
Determinarea indicelui de refracție al sticlei
1) observați refracția razelor prin sticlă;
2) să fie capabil să construiască un desen geometric al grinzilor refractate pe o placă plană paralelă;
3) pe baza datelor experimentale, se determină indicele de refracție al sticlei.
Scurtă justificare teoretică
Lumina în timpul trecerii de la un mediu la altul își schimbă direcția, adică este refractată. Refracția se explică prin modificarea vitezei de propagare a luminii în timpul tranziției de la un mediu la altul și respectă următoarele legi:
1) razele incidente și refractare se află în același plan ca și perpendiculul tras prin punctul de incidență a fasciculului la interfața dintre cele două medii;
2) raportul sinusului dintre unghiul de incidență și sinusul unghiului de refracție pentru aceste două medii este constant. Se numește indicele de refracție relativ al celui de-al doilea mediu față de primul:
Echipamente: 1) placă de sticlă cu două fețe paralele;
știfturi cu cap de plastic (4 buc.); 3) proiector; 4) hârtie milimetrică; 5) Stând cu matriță de spumă.
Ordinea de executare a muncii
1. Puneți o foaie de hârtie de milimetru pe masa de ridicare cu cartonul de sub el. Plasați o placă de sticlă pe o foaie plată și trageți un contur în jurul creionului.
2. Pe o parte a geamului, doi pini sunt cât mai îndepărtați posibil de celălalt, astfel încât linia dreaptă care trece prin ele nu este perpendiculară pe fața plăcii.
3. Pe cealaltă parte a geamului, înțepați al treilea și al patrulea bolț astfel încât, privindu-le de-a lungul sticlei, să vedeți că toate știfturile sunt situate pe o linie dreaptă.
4. Scoateți sticla și bolțurile, marcați punctele cu punctele 1, 2, 3, 4 și trageți prin ele linii drepte la intersecția cu limitele geamului (vezi figura 1). Treceți prin perpendiculele 2 și 3 la limita mediilor AB și CD.
5. Măsurați unghiurile de incidență i și unghiurile de refracție b de transportor.
6. Din tabelul valorilor sinusoidale, determinați sinele unghiurilor măsurate.
7. Calculați indicele de refracție cu formula
8. Repetați testul de 2-3 ori, schimbând unghiul i.
9. Gasiti valoarea medie a indicelui de refractie dupa formula
10. Determinați eroarea de măsurare d.
11. Înregistrați rezultatele măsurătorilor, calculelor și datelor tabulare în Tabelul 1
Tabelul 1- Rezultatele măsurătorilor și calculelor
Determinarea lungimii undelor luminoase cu ajutorul
Scop: Folosind o grâu de difracție pentru a determina lungimea de undă a undei luminoase
roșu și violet
Scurtă justificare teoretică
Un fascicul paralel de lumină, care trece printr-o rețea de difracție, datorită difracției din spatele grilajului, se propagă în toate direcțiile posibile și interferează.
Lumina albă în compoziție este complexă. Maximul zero pentru aceasta este o bandă albă, iar maxima ordinelor superioare reprezintă un set de șapte benzi de culoare, a căror totalitate se numește spectrul primei, celei de a doua, ... ordine.
Echipamentul: 1) un dispozitiv pentru determinarea lungimii undei luminoase; 2) un trepied pentru dispozitiv; 3) grila de difracție; 4) o lampă cu filament drept în mufă, cu un cablu și un dop.
Ordinea lucrării.
1. Instalați lampa pe masa demo și porniți-o.
2. În timp ce priviți prin grila de difracție, îndreptați instrumentul spre lampă, astfel încât un fir al lămpii să fie vizibil prin fereastra ecranului instrumentului (deplasați-l departe de lampă cu 5-6 m).
3. Ecranul dispozitivului trebuie să fie așezat cât mai mult posibil din grila de difracție și să obțină o imagine clară a spectrelor ordinelor 1 și 2.
4. Măsurați distanța "" de la ecranul instrumentului la grilajul de pe scara barei.
5. Determinați distanța de la diviziunea zero (0) a scalei ecranului la mijlocul benzii violete pe ambele părți ale stângii și cele drepte ale spectrelor de ordine "1" și calculați valoarea medie a "a".
6. Repetați experimentul cu spectre de ordinul doi.
7. Aceleași măsurători se pot face și pentru benzile roșii ale spectrului de difracție.
8. Calculați lungimea de undă pentru spectrul roșu și violet -
din prima ordine cu formula l = d ×
a doua ordine după formulele l × n = d ×; l = d ×
9. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor din tabelul 1.
Tabelul 1- Rezultatele măsurătorilor și calculelor
Comparați rezultatul experimental cu intervalul de valori tabelat și trageți o concluzie.
Dacă rezultatul experimentului depășește limitele datelor tabulare, experiența trebuie repetată.
1. Care este lungimea unui val de lumină?
2. Ce este o rețea de difracție, care este constanta ei egală cu?
3. Explicați difracția luminii.
Lucrarea de laborator nr. 8
Studiul pieselor de particule încărcate din fotografii
1) desenați corect un desen pentru piesele finalizate;
2) să investigheze care particule s-au ciocnit în camera de nor;
3) folosind aceste fotografii, folosind desenele, calcule, tabelul lui Mendeleev pentru a determina particulele necunoscute.
Scurtă justificare teoretică
Ca rezultat al coliziunii necentrale (oblice) a două particule elementare, fiecare dintre ele este împrăștiată de-a lungul unei traiectorii care iese dintr-un punct, astfel încât se formează un "dop".
Figura 1 prezintă o diagramă puls a unei astfel de interacțiuni a unei particule în mișcare și una fixă:
q este unghiul de împrăștiere;
Mv și Mv1 sunt vectorii de undă de impuls
particule înainte și după interacțiune;
mu este vectorul impuls al unei particule fixe
Investigând căile de particule încărcate prin pregătire,
fotografii și utilizând formula
o serie de probleme interesante pot fi rezolvate. Fig. 1. Diagrama pulsului
Echipamente: 1) fotografii ale coliziunilor oblice ale particulelor; 2) proiector;
3) conducător; 4) creion fin cusut; 5) hârtie de urmărire.
Ordinea de executare a muncii
1. Folosind Fig. 1, trageți o urmă a particulei incidentului pe hârtia de urmărire și continuați-o.
2. Desenați secțiuni drepte ale liniilor de interacțiune a particulelor, păstrând unghiurile de împrăștiere q și reculul j. Marcați aceste colțuri.
3. Înregistrați masa m a unei particule cunoscute în a. EM și, folosind formula, se calculează masa M a particulelor împrăștiate.
4. Cunoașterea M, folosind tabelul "Sistem periodic de elemente", determină nucleul atomului în care este atomul împrăștiat.
5. Rezultatele măsurătorilor și calculelor trebuie înregistrate în tabelul nr. 1.
6. Ancheta trebuie repetată (paragrafele 1 - 6) pentru rezolvarea problemei nr. 2.
Din fotografia pistelor de particule se indică care nucleu aparține traseului a, dacă pista b este pista protonului împrăștiat.
Tabelul 1 - Rezultatele măsurătorilor și calculelor
1. Care este formula pentru energia cinetică a particulelor? să formuleze legea conservării energiei.
2. Ce știi despre proton, o particulă?
3. Dați definiția unității de masă atomică. Indicați relația sa cu kilograme.
4. De unde știți care nucleu al atomului are cea mai mare energie cinetică după coliziune?
Lucrarea de laborator № 9
Studiind cerul înstelat cu o hartă în mișcare
1) să se familiarizeze cu cerul înstelat;
2) rezolvarea problemelor privind condițiile de vizibilitate a constelațiilor și determinarea coordonatelor lor;
3) observați poziția stelelor pe cer la o anumită latitudine a terenului și descrieți cele cinci constelații vizibile pe cer.
Scurtă justificare teoretică
În id-ul cerului înstelat din cauza rotației Pământului în jurul axei sale și a soarelui se schimbă.
Această lucrare este realizată cu o hartă mobilă a cerului înstelat (vezi fila). Înainte de începerea lucrului, ovalul cercului de deasupra capului (vezi fila) este tăiat de-a lungul unei linii care corespunde latitudinii geografice a locului de observare sau în apropierea acestuia. Linia de decupare va reprezenta linia de orizont. O hartă stea și un cerc suprapus sunt lipite pe carton. De la sud la nord de cercul de sus, un șir este întins, care va arăta direcția meridianului ceresc.
Pe hartă, stelele sunt afișate de puncte negre, dimensiunile cărora caracterizează strălucirea stelelor, nebuloasele sunt indicate de linii întrerupte. Polul nord al lumii este reprezentat în centrul hărții. Liniile care provin de la polul nord al lumii arată locația cercurilor de declinație. În graficul stelei pentru cele două cele mai apropiate cercuri de declinație, distanța unghiulară este de 2 ore. Paralelele celeste sunt reprezentate grafic la 30 °. Cu ajutorul lor, se produce declinația stelelor d. Punctele de intersecție a eclipticii cu ecuatorul, pentru care ascensiunea corectă este de 0 și 12 ore, se numesc punctele primelor izvoruri și respectiv ale echinocțiului de toamnă. Pe marginea diagramei stele sunt reprezentate luni și numere, iar în cercul suprapus - ore.
Datorită volumului mare, acest material este plasat pe mai multe pagini:
1 2 3 4 5
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: