|
Реферат: Экспериментальные исследования электромагнитной индукции (№28) (Физика)
Нижегородский Государственный Технический Университет.
Лабораторная работа по физике №2-28.
Экспериментальные исследования электромагнитной индукции.
Выполнил студент
Группы 99 – ЭТУ
Наумов Антон Николаевич
Проверил:
Н. Новгород 2000г.
Цель работы: экспериментальное исследование зависимости ЭДС индукции от
ориентации контура в магнитном поле, измерение взаимной индуктивности двух
индуктивно связанных катушек, индуктивности одной из них, исследование
зависимости поля от времени в RL-цепи при переходных процессах.
Теоретическая часть.
Схема экспериментальной установки.
[pic]
Опыт 1. Исследование электромагнитной индукции, взаимоиндукции,
самоиндукции.
f=200 Гц, U=8 В - на генераторе, Uv1 = 8 В - эффективное.
((угол между катушками)=0(.
Снимаем значения с L1 и L2:
U (L1)=0,19 В, U (L2)=0,04 В, на осциллографе получаем:
Развертка 2 мс/см.
Um=[pic]
[pic][pic]
[pic] Гц.
[pic]
Опыт 2. Исследование зависимости ЭДС индукции (взаимоиндукции) от частоты
(скорости) изменения магнитного поля.
F([200, 2000] Гц; (f=200 Гц; Uэффект=8 В.
[pic]; [pic]
|(1ЭФ,В |0,50 |0,74 |0,99 |1,22 |1,49 |1,73 |1,98 |
|XL,Ом |707,34|1046,8|1400,53|1725,91|2107,87|2447,39|2801,06 |
| | |6 | | | | | |
[pic]
Расчет погрешностей:
[pic]
[pic]
Опыт 5. Исследование переходных процессов в LR - цепи.
(U=1 мс, f=100 Гц, U0=3 B.
Вывод: Экспериментально исследовали зависимость ЭДС индукции от ориентации
контура в магнитном поле, измерили взаимную индуктивность двух
индуктивно связанных катушек и нашли индуктивность одной из них.
Исследовали зависимость тока от времени в LR-цепи при переходных
процессах.
Реферат на тему: Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны (№24)
Нижегородский Государственный Технический Университет.
Лабораторная работа по физике №2-24.
Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью
электролитической ванны
Выполнил студент
Группы 99 – ЭТУ
Наумов Антон Николаевич
Проверил:
Н. Новгород 2000г.
Цель работы: изучение метода моделирования электростатических полей в
электролитической ванне и исследование их характеристик в
пространстве между электродами различной формы.
Теоретическая часть.
Электростатическое поле - поле, создаваемое покоящимися электрическими
зарядами.
Характеристиками этого поля являются напряженность [pic] и потенциал (,
которые связаны между собой следующим соотношением: [pic].
В декартовой системе координат: [pic], где [pic]единичные орты.
Удобной моделью электрического поля является его изображение в виде силовых
и эквипотенциальных линий.
Силовая линия - линия, в любой точке которой направление касательной
совпадает с направлением вектора напряженности [pic]
Эквипотенциальная поверхность - поверхность равного потенциала.
На практике электростатические поля в свободном пространстве создаются
заданием на проводниках - электродах электрических потенциалов.
Потенциал в пространстве между проводниками удовлетворяет уравнению
Лапласа:[pic].
В декартовой системе координат оператор Лапласа: [pic].
Решение уравнения Лапласа с граничными условиями на проводниках[pic]
единственно и дает полную информацию о структуре поля.
Экспериментальная часть.
Схема экспериментальной установки.
Методика эксперимента:
[pic]
В эксперименте используются следующие приборы: генератор сигналов Г3 (I),
вольтметр универсальный B7 (2) c зондом (3), электролитическая ванна (4) с
набором электродов различной формы (5).
Устанавливаем в ванну с дистилированной водой электроды. Собираем схему,
изображенную на РИС. 1. Ставим переключатель П в положение “U”.
Подготавливаем к работе и включаем приборы. Подаем с генератора сигнал
частоты f=5 кГц и напряжением U=5 В, затем ставим переключатель П в
положение “S”. Далее, помещаем в ванну электроды различной формы ( в
зависимости от задания ) и затем, водя по ванне зондом, определяем 4 -
эквипотенциальные линии: 1B, 2B, 3B, 4B. И так далее для каждого задания.
Задание №1. Исследование электростатического поля плоского конденсатора.
Таблица 1. Зависимость потенциала ( от расстояния.
|0,06 |0 |2,84 |6 |
|0,05 |1 |3,65 |7 |
|0,05 |2 |4,32 |8 |
|0,05 |3 |4,85 |9 |
|0,82 |4 |4,86 |10 |
|1,96 |5 | | |
Таблица 4. Эквипотенциальные линии.
|1,97 |-3 |0 |
|1,95 |3 |0 |
|1,96 |2 |-1 |
|1,95 |-3 |-2 |
|1,95 |0 |0 |
|1,96 |-1 |0 |
2). Распределение потенциала вдоль линии, охватывающей пластинку и
расположенной на расстоянии
L = 3 мм от её края.
Таблица 7.
| ((((x,y)|x |y |
|3,05 |4 |0 |
|1,2 |-4,|0 |
| |2 | |
|1,92 |0 |-2,|
| | |5 |
|1,99 |0 |2 |
|1,5 |-3 |2,1|
|1,31 |-3 |-3 |
|2,23 |2 |-2 |
|2,3 |2 |15 |
3). Эквипотенциальные линии.
4). Определение средней напряженности поля в нескольких точках вдоль
силовой линии.
[pic].
а). [pic]
б). [pic]
в). [pic]
5). [pic], [pic].
Таблица 8.
|X, см |y, см |(, Кл/м2 |E, В/м |(, Дж/м3 |
|4 |0 |3,24(10-9 |366,6 |5,95(10-7 |
|-4,2 |0 |2,21(10-9 |250 |2,77(10-7 |
|0 |-5 |8,85(10-11 |10 |4,43(10-10 |
|0 |2 |1,18(10-10 |13,3 |7,82(10-10 |
|-3 |2,7 |1,33(10-9 |150 |9,96(10-8 |
|-3 |-3 |1,9(10-9 |213 |2,00(10-7 |
|2 |-2 |8,23(10-10 |93 |3,80(10-8 |
|2 |1,5 |1,02(10-9 |116 |5,95(10-8 |
Вывод. В ходе работы получены картины силовых и эквипотенциальных
линий плоском и цилиндрическом конденсаторах, а также вокруг проводника,
помещенного в электростатическое поле. Установлено, что проводники и
полости внутри них в электростатическом поле являются эквипотенциальными
поверхностями.
В плоском конденсаторе поле сосредоточено между пластинами, оно
является однородным, а потенциал изменяется линейно.
В цилиндрическом конденсаторе поле также сосредоточено между
пластинами, его напряженность обратно пропорциональна расстоянию от оси
конденсатора до точки измерения. Потенциал изменяется логарифмически.
Поток вектора напряженности поля через коаксиальные с электродами
цилиндрические поверхности постоянен, что совпадает с теоретическими
предположениями (теорема Гаусса).
| |
