Электр және магнетизм пәНӘнен зертханалық ЖӘне студиялық сабақтарды орындаудың НҰСҚаулығЫ
жүктеу/скачать 1,44 Mb.
|
Электр және магнетизм пәнінен лабораториялық жұмыстар (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Бақылау сұрақтары
- Лабораториялық жұмыс №5. ЭҚК-ІН ЖӘНЕ ПОТЕНЦИАЛДАР АЙЫРЫМЫН ЭЛЕКТРОДИНАМИКАЛЫҚ ӘДІСПЕН ӨЛШЕУ Құралдар мен жабдықтар
- Жұмыстың мақсаты
- Теориядан қысқаша мағлұматтар
| Жұмыстың орындалу тәртібі
1-тапсырма. 28-сурет бойынша схема құрып, алмастыру әдісімен берілген кедергілерді өлшеңіздер. 2-тапсырма. Шектеуші кедергіні тауып, гальванометрдің шкаласын омға градуирлеңіздер (10-15 нүкте). 3-тапсырма. Өздеріңіз градуирлеген омметрмен берілген кедергілерді қайтадан өлшеңіздер. 4-тапсырма. Графиктен шкаланың басы мен соңы үшін дайындалған омметрмен өлшенген кедергілердің өлшеу дәлдігін анықтаңыздар. 5-тапсырма. Техникалық омметрдің заводтан жіберілген паспортынан пайдалану режимін оқып үйреніңіздер. Берілген кедергілерді заводтық омметрмен өлшеңіздер. 6-тапсырма. Сол кедергілерді вольтметр әдісімен өлшеңіздер. СОЗЖ үшін тапсырма. Берілген әдістердің әрқайсысымен жеке-жеке өлшенген кедергінің дәлдігін бағалаңыздар және нәтижесін салыстырыңыздар. Бақылау сұрақтары 1. (1) формуланы қорытыңыздар. 2. Дайындалған омметрдің дәлдігі қалай бағаланатынын түсіндіріңіздер. 3. Үлкен және кіші кедергілерді өлшеуде техникалық омметрді қалай пайдалану керек? Лабораториялық жұмыс №5. ЭҚК-ІН ЖӘНЕ ПОТЕНЦИАЛДАР АЙЫРЫМЫН ЭЛЕКТРОДИНАМИКАЛЫҚ ӘДІСПЕН ӨЛШЕУ Құралдар мен жабдықтар: гальванометр, ток көзі, екі кедергілер магазині (біреуі потенциометр ретінде пайдалануға жарарлықтай), кілт, өткізгіштер. Жұмыстың мақсаты: ЭҚҚ пен потенциалдар айырымын электродинамикалық әдіспен өлшеп үйрену және вольтметрді кез келген шекті кернеуге жарамды етіп құру. Жұмысқа жіберілер алдында студенттердің білуге тиісті сұрақтары: 1. Ток көзінің ЭҚК-і дегеніміз қандай физикалық шама? 2. Потенциалдар айырымы және кернеудің кемуі дегеніміз не? 3. Ток көзінің ЭҚҚ-і мен ток көзінің полюстеріндегі кернеудің айырмашылығы неде? 4. Электродинамикалық әдіспен ЭҚҚ-ті қалай өлшейді? 5. Гальванометрден қалай вольтметр жасап шығаруға болады? Теориядан қысқаша мағлұматтар 1. Екі нүктелер арасындағы потенциалдар айырымы (φ) немесе кернеу (U) дегеніміз бірлік зарядты сол нүктелердің біреуінен екіншісіне дейін көшіруге кететін жұмыспен өлшенетін физикалық шама. Бұл жұмысты бөгде күштер жасайды. Электр тізбегінде зарядтар потенциалы жоғары нүктеден потенциалы төменгі нүктеге қарай қозғалады. Тізбектің біртекті бөлігі үшін Ом заңы бойынша: немесе мұндағы I - ток күші, R - тізбектің қарастырып отырған аралығының кедергісі. (1) өрнектен φ = І R немесе U = I R. I R көбейтіндісі кернеудің кемуі деп аталады. Демек, тізбектің біртекті бөлігі үшін кернеу кернеудің кемуіне тең. Сондықтан потенциалдар айырымын (кернеуді) өлшеуді, өлшейін деп отырған потенциалдар айырымының әсерінен кедергісі белгілі тізбектен өтетін токты өлшеуге әкеліп тіреуге болады. Ол үшін тізбектің сол бөлігіне қандай да болмасын бір ток өлшеуішті (амперметр, миллиамперметр, гальванометр) параллель қосу керек. Тізбектің осы бөлігіндегі ток күші кернеуге тура пропорционал болады. Сонда ток өлшеуіштің шкаласын вольтке градуирлеуге болады. Кернеуді ток өлшеуіштің көмегімен өлшеу электродинамикалық әдіс деп аталады. 2. Шкаласы вольтпен градуирленген ток өлшеуіш құрал вольтметр деп аталады. Вольтметрді қоспаған кездегі тізбектің бөлігіндегі кернеу мен ток мәні, олардың вольтметрді тізбекке қосқандағы мәндерінен өзгеше болады. Себебі бұрынғы кедергіге вольтметрдің ішкі кедергісі қосылады да, тізбектің барлық параметрлері өзгереді. Параметрлердің өзгерісі барынша аз болу үшін, вольтметрдің ішкі кедергісі вольтметр параллель қосылатын тізбек бөлігінің кедергісімен салыстырғанда жеткілікті мөлшерде артық болу керек. 3. Ток өлшеуіштен вольтметр жасап шығару үшін оған қосымша кедергі қосылады (33-сурет). Қосымша кедергінің мөлшері ток өлшеуіштің өлшей алатын шектік тоғына (I) және дайындайын деп отырған вольтметрдің өлшеуге тиісті шектік кернеуіне Uo тәуелді. Ток өлшеуіштің кедергісі Rg-ға тең болсын дейік, сонда ток өлшеуіштің өлшей алатын кернеуінің шекті мәні: Ug=IgRg. (2) Гальванометрге қосымша Rқос кедергі Uo=Ug+Uқос (3) өрнегін қанағаттандыратындай етіп тізбектей жалғану керек (33-сурет). 33-сурет 34-сурет Мұндағы Uo өлшенетін кернеу. Осылайша дайындалған вольтметрден өтетін ең үлкен ток: (4) болады. (2), (3), (4)-ші теңдеулерді біріктіріп шешіп, одан мынаны табамыз: (5) 4. Ток көзінің электр қозғаушы күші (ЭҚК) дегеніміз бірлік зарядты тұйық контур бойымен орын ауыстыру үшін қажет жұмыс мөлшерімен өлшенетін физикалық шама. Толық тізбек үшін Ом заңынан: (6) болады, мұндағы r - ток көзінің ішкі кедергісі, R - тізбектің сыртқы бөлігінің кедергісі. Бірақ I R=U. U - ток көзінің полюстеріндегі кернеу. Демек, E = I r+U. (7) Яғни ток көзінің ЭҚҚ полюстеріндегі кернеуден ток көзінің ішіндегі кернеудің төмендеуіндей шамаға артық болады. Тек I=0 болғанда ғана E=U. Сондықтан да вольтметрмен ЭҚК-ін өлшеуге болмайды. ЭҚК-ті электродинамикалық әдіспен өлшеу үшін 34-суретте көрсетілгендей тізбектей жалғанған ЭҚК көзінен, ток өлшеуіштен және кедергілер магазинінен тұратын схема құрылады. Бұл схемадағы кедергі R1 болғанда ток күші І1, кедергі R2 болғанда ток күші І2 болады. Толық тізбек үшін Ом заңы бойынша: (8) мұндағы Е - ток көзінің ЭҚК-і. Осы екі теңдеуден: (9) жүктеу/скачать 1,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|