Книга: Электричество и магнетизм

6.  Рассчитать относительную и абсолютную ошибки полученных результатов по отношению к табличным данным.

Примечания: для расчета искомых величин использовать следующие данные: U = 450 В;  N=1000 витков; L = 8 см, r= 3,5 см, ℓ =9 см

 Метод магнетрона

1.  Установить магнетрон в середину соленоида;

2.  Схему  (рис. 8) включить в цепь переменного тока;

3.  Установить с помощью потенциометра R1 анодное напряжение 0,5 -1,5 В. Прогрев лампы и установление анодного тока длятся 3-5 мин.

4.  Включить источник тока; 

5.  Подать на соленоид напряжение от источника постоянного тока В-24. Изменяя ток соленоида от 0 до 10 А, исследовать зависимость Ia=f(I) при трёх фиксированных значениях анодного напряжения.

6.  Данные измерений занести в таблицу 1:

Таблица 1

7.  Построить кривые зависимости анодного тока Ia лампы от тока соленоида I при фиксированных значениях анодного напряжения, в результате чего получить сбросовые характеристики;

8.  Для каждого значения анодного напряжения определить значения силы тока в соленоиде Iкр, при которых кривые Ia=f(I) круто падают. Наиболее правильно брать значения Iкр из верхней части участка спада сбросовой характеристики;

9.  Используя найденные значения тока Iкр, вычислить критические значения магнитной индукции по формуле (11);

10.  Вычислить по формуле 9 отношение e/m для разных значений анодного напряжения Ua. Найти среднее значение <e/m>. Оценить ошибки измерения.

Эксперименты с применением газоразрядной трубки

1.  Включить источник питания газоразрядной трубки ВУП-2 в цепь переменного тока.  Через 5 минут появляется электронный луч, которой хорошо виден в полностью затемнённом помещении;

2.  Включить источник питания катушек Гельмгольца  ИЭПП – I в цепь переменного тока;

3.  Газоразрядную трубку с помощью поворотного устройства расположить так, чтобы получить электронный пучок в виде винтовой линии.  Меняя напряжение на аноде и ток, подаваемый на катушки Гельмгольца, сделать вывод о зависимости шага винтовой линии от этих параметров;

4.  Газоразрядную трубку расположите так, чтобы электронный пучок был направлен параллельно виткам катушек, при этом светящийся пучок примет вид кольца;

5.  Измерьте радиус кольца с помощью приспособления, состоящего из полупроводникового лазера и специального измерительного устройства, обеспечивающего перемещение луча лазера в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для этого направляющую пластину, вдоль которой перемещается лазер, установите строго параллельно плоскости кольца, при этом луч лазера будет направлен перпендикулярно  этой плоскости.  Перемещайте лазер с помощью микрометрической подачи, так чтобы его луч поочередно пересекал кольцо в точках, находящихся на концах его диаметра. Для более удобного совмещения точек пересечения лазером кольца и экрана, установленного по другую сторону колбы, лазер снабжен выступом  (“мушкой”) на конце его цилиндрического корпуса. Измерения проведите несколько раз и найдите  среднее  значение радиуса кольца;

6.  Измерьте радиус катушек Гельмгольца;

7.  Данные измерений занесите в таблицу 2 и определите значение удельного заряда электрона по формуле (10);

8.  Оцените погрешность полученных результатов.

Примечание: вектор магнитной индукции определяют с помощью измерителя индукции или по формуле:

,                                        (13)

где  - сила тока в катушках, А,  – = 445 число витков, – радиус катушек,

 Гн/м - магнитная постоянная.

Таблица 2

Контрольные вопросы

1.  Движение заряженных частиц в электромагнитном поле.

2.  Сила Лоренца, правило определения направления силы Лоренца.

3.  Удельный заряд электрона и методы его определения.

4.  Магнетрон.  Метод определения удельного заряда с помощью магнетрона.

5.  Определение удельного заряда по методу магнитной фокусировки.

6.  Определение удельного заряда с помощью газоразрядной трубки.

7.  Вывести формулы для определения удельного заряда методом магнетрона и газоразрядной трубки.

8.  Вывести формулу для определения удельного заряда методом магнитной фокусировки.

9.  Что такое сбросовая характеристика и как по ней определяется критический ток?

Литература, рекомендуемая к лабораторной работе:

1.  Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977.

2.  Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2, Т. 3. – М.: Наука, 1977.

3.  Телеснин Р.В., Яковлев В.Ф. Курс физики. Электричество.-М.: Просвещение, 1970.

4.  Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3. Электричество.- М.: Физматлит МФТИ, 2002.

5.  Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. –М.- С.-П.: Физматлит Невский диалект, 2001

6.  Зильберман Г.Е. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1970.

7.  Парсел Э. Курс физики Т.2 Электричество и магнетизм – М.: Наука, 1971.

8.  Физический практикум. Электричество. Под редакцией В.И. Ивероновой. – М.: Наука, 1968.

9.  Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н.. Практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1965.

10.  Руководство к лабораторным занятиям по физике. Под редакцией Л.Л. Гольдина, - М.: Наука, 1983.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12

ПОЛУЧЕНИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ И ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА

Цель работы:

Получить экспериментальную зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля, определить коэрцитив­ную силу, остаточную  индукцию  и  построить  график зависимости магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29