Лабораторні роботи

Лабораторна робота № 1

Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму

Виконання роботи

Номер досліду	Вимірювання	Обчислювання
U, В	І, А	ε, В	ΔU, В	Δε, В	ΔΙ, А	Е, %	Δr, Ом	Г, Ом
1	3,5	0,7	4,5	±0,25	±0,25	±0,1	20	0,3	1,43

class=""/>

Абсолютна похибка вимірювання напруги:

ΔU = ΔUприл + ΔUвідл, де ΔUприл – похибка вольтметра:

ΔUвідл – похибка відліку, яка дорівнює половині ціни поділки шкали вольтметра;

ΔU =0,15 + 0,1 = ±0,25 (В).

Аналогічно знаходимо абсолютну похибку вимірювання ЕРС джерела струму:

Δε = Δεприл + Δεвідл = 0,15 + 0,1 = ±0,25 (В).

Відносна похибка вимірювання ЕРС джерела струму:

Абсолютна похибка вимірювання сили струму: ΔΙ = ΔIприл + ΔІ відл

ΔIприл – похибка амперметра.

ΔІ відл – похибка

відліку, яка дорівнює половині ціни поділки шкали амперметра.

ΔІ = 0,05 + 0,05 = 0,1 (А).

Відносна похибка вимірювання внутрішнього опору джерела струму:

Абсолютна похибка вимірювання внутрішнього опору джерела струму:

Δг – г х εг= 1,43 х 0,21 = ±0,3 (Ом)

Висновок: В даній лабораторній роботі ми навчилися вимірювати ЕРС і внутрішній опір джерела струму за допомогою амперметра та вольтметра. Ми встановили, що ЕРС джерела: ε = 4,5 ± 0,25 (В), а його внутрішній опір: г – 1,43 ± 0,3 (Ом). Відносна похибка вимірювання ЕРС джерела 6 %, а внутрішнього опору джерела 21%.

На результати експерименту могли вплинути: людський фактор, точніше вимірювальних приладів. Найбільшу похибку дало вимірювання сили струму. Підвищити точність вимірювань можна за допомогою вимірювальних приладів, що мають меншу ціну поділки шкали.

Для допитливих

1. При замкнутому ключі вольтметр показує падіння напруги у зовнішньому колі. Якщо ключ розімкнутий, то вольтметр показує ЕРС джерела струму. Із закону Ома:

U = ε – Іr. Коли ключ розімкнуто, то струм у колі не протікає (І = 0). Отже, U – ε.

2. В даній лабораторній роботі ми визначили ЕРС джерела прямим вимірюванням за допомогою вольтметра. Отже, точність залежить від точності приладу. Чим більшим буде внутрішній опір вольтметра, тим більш точними будуть результати.

3. Для вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела можна в електричне коло замість резистора підключити реостат. Потрібно провести два досліди, в яких вимірюють силу струму і напругу. Шукані величини визначають із системи рівнянь:

Лабораторна робота № 2

Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом

Виконання роботи

1. Пряме підключення.

Лампочка світиться яскраво. Після замикання діода провідником яскравість не зминіться.

2. Зворотне підключення.

Лампочка не горить. Після замикання діода провідником вона починає світитися як при прямому підключенні.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми досліджували електричне коло з напівпровідниковим діодом. Ми встановили, що при прямому підключенні діод не впливає на проходження струму в колі. При зворотному підключенні діод не пропускає струм. Отже, напівпровідниковий діод можна використовувати як випрямляч, що пропускає струм тільки в одному напрямку.

Контрольні запитання

1. В техніці напівпровідникові діоди використовують для випрямлення струму: перетворення змінного струму в постійний. В поєднанні з конденсаторами їх використовують для виділення низькочастотної модуляції з амплітудно-модульованого сигналу. їх також застосовують для захисту пристроїв від неправильного підключення.

2. При підключенні діода у зворотному напрямку на p-n переході виникає запірний шар, який практично не пропускає струм.

Лабораторна робота № З

Дослідження явища електричної індукції

Дослід 1

Лінії магнітної індукції зовнішнього поля напрямлені від північного полюсу постійного магніту. Оскільки ми вносимо магігніт, то потік магнітної індукції, зовнішнього поля збільшується. Отже, лінії індукції магнітного поля, створеного індукційним струмом, що виник в котушці будуть напрямлені протилежно лініям зовнішнього поля.

Ми спостерігаємо відхилення стрілки міліамперметра, адже в котушці виникає індукційний струм.

Дослід 2

Лінії магнітної індукції зовнішнього поля В напрямлені до південного полюсу постійного магніту. Оскільки ми витягуємо магніт з котушки, то потік магнітної індукції, зовнішнього поля зменшується. Отже, лінії індукції магнітного поля, створеного індукційним струмом, що виник в котушці , будуть прямувати за лініями зовнішнього поля. Індукційний струм, що виник в котушці, протікає у тому ж напрямку, що і в першому досліді.

Дослід З

Сила індукційного струму більша у випадку більшої швидкості руху магнітів. Висновок: В даній лабораторній роботі ми досліджували явище електромагнітної індукції. Ми експериментально встановили, що. в котушці виникає індукційний струм, якщо її пронизує змінне магнітне поле. Напрямок цього струму можна визначити за допомогою правила Ленца. Величина індукційного струму прямо залежить від швидкості зміни зовнішнього магнітного поля.

Для допитливих

Прискорення, з яким буде рухатися магніт, буде меншим у випадку, коли кінці котушки замкнені. Це пов’язано з тим, що під дією магнітного поля у котушці виникне індукційшій струм. Оскільки потік магнітної, індукції зовнішнього поля збільшується, то лінії індукції магнітного поля, створеного індукційним струмом, будуть напрямлені протилежно лініям зовнішнього поля. Отже, магнітне поле котушки перешкоджатиме руху.

Лабораторна робота № 4

Виготовлення маятника і визначення періоду його коливань

Виконання роботи

Теоретичні розрахунки

Номер Досліду	Х0, м	Х, м	Δх, м	F, Η	К, Н/Μ	M, кг	Τ, с
1	0,5	0,19	0,14	2	14,3	0,2	0,74
2	0,4	1,05

Δх = х – х0 = 0,19 – 0,05 = 0,14 (м)

Експеримент

Номер Досліду	M, кг	N	ΔAt, с	Т, с
1	0,2	20	15	0,75
2	0,4	22	1,1

Розбіжність значень періоду коливань отриманих двома способами, визначається з формули:

Висновок: Виконуючи дану лабораторну роботу, я навчився. виготовляти пружинний маятник та визначати період його коливань двома способами: теоретичним та експериментальним. Я встановив, що зі збільшенням маси тягарця збільшується період коливань.