№39 Зертханалыќ жўмыс

жүктеу/скачать 87,87 Kb.

Дата	31.12.2021
өлшемі	87,87 Kb.
	#22626

Жұмыс қорғауға арналған бақылау сұрақтары.
Число измерений n Коэффициент

№ 39 Зертханалық жұмыс

«Уитстон көпірінің көмегімен кедергіні өлшеу»

Жұмыстың мақсаты: Тізбектегі белгісіз кедергіні Уитсон көпірі әдісімен анықтау.

Құрылғы схемасы (нобайы):

1-сурет.

Қажетті құралдар: ток көзі БП (-4В), реостат – R₁, реохорд – R₂, гальванометр – G, кедергілер жиынтығы – R₃, өлшенетін кедергілер – R_x₁, R_x₂.

Орындау тәртібі:

1. Схеманы қарастыру (1-сурет).

2. R_x₁ кедергі схемасы «a-b» тармағына қосу схемасын құрау.

3. R₁ реостат жылжытқышын «min» жағдайына келтіру.

4. R₃ кедергілер жиынтығын тізбекке R=10000 Ом мәнін беру

5. Ток көзіне қосу.

6. R₁ реостаттың жылжытқышымен тізбекке кернеу беру (жылжытқышты потенциометрдің ортасына келтіру).

7. Реохордтың жылжытқышы арқылы гальванометр тілін «0»-ге келтіру.

8. Реостата жылжытқышын «max»-ге келтіріп кернеуді ұлғайту.

9. Егер гальванометрдің тілі «0»-ден ауытқыса, оны R₂реохорд қозғалтқышымен қозғалту арқылы қайта қалпына келтіру керек.

10. Кестеге l₁және l₂ мәндерін жазу керек. Мұндағы l₂= l – l₁, l=100 см.

Кесте 1

	R₃, Ом	l₁ , см	l₂ , см	R_x, Ом	Ом	ΔR_x, Ом	± ΔR_x, Ом
R_x₁, Ом	10·10³	51,1	48,9
	20·10³	68	32
	30·10³	76,9	23,1
R_x₂, Ом	10·10³	51,2	48,8
	20·10³	68,3	31,7
	30·10³	76,6	23,4
Тізбектей қосу	10·10³	34,5	65,5
	20·10³	50,8	49,2
	30·10³	62,7	37,3
Параллель қосу	10·10³	67,5	32,5
	20·10³	81,5	18,5
	30·10³	86,8	13,2

11. Белгісіз кедергіні мына формуламен есептеу: .

12. Кедергілер жинағына 20 кОм, 30 кОм.мәндерін беріп, 3-11 пункттерін қарау.

13. R_x2 кедергісі схемасына «a-b» тармағын қосып тағы да 3-12 пункттерін жасау.

14. R_x1 және R_x2 кедергісі схемасына «a-b» тармағы тізбектей қосылған схема құру (2-сурет) және 3-12 пункттерін жасау.

2-сурет.
Алынған(тәжірибе) мәнін R_x теориялық мәнмен салыстырғанда Rx=Rx1+Rx2, бірдей немесе өте аз мәнге ауытқуы тиіс.

15. R_x1 және R_x2 кедергісі схемасына «a-b» тармағы параллель қосылған схема құру

3-сурет

және 3-12 пункттерін жасау. Алынған R_x (тәжірибе) мәнін формуласымен есептеген теориялық мәнмен салыстырғанда бірдей немесе өте аз мәнге ауытқуы тиіс.

16. Схеманы ағыту.

17. орташа арифметикалық мәні мына формула бойынша анықталады:

18. ΔR_x сенім интервалы, мына формула бойынша анықталады:

Мұндағы n – әрбір жағдай үшін өлшеу саны n=3.

t_p_,_n_–Стьюдент коэффициенті.

1-кестені толтыр.

Бақылау сұрақтары:

Жұмысқа рұқсат алуға арналған сұрақтар.

Жұмыстың мақсаты.
Кедергі дегеніміз не?
СИ бірлігіндегі кедергінің өлшем бірлігі және оның тәуелділігі?
Осы жұмыстағы кедергіні өлшеу әдісі қандай?
Физикалық шамалар мен заңдардың осы жұмысты орындау барысындағы негізгі анықтамалары:

тұрақты электр тоғы,
күш және тұрақты электр тоғының кернеуі,
дифференциалды және интеграл түріндегі Ом заңы.

Жұмыс қорғауға арналған бақылау сұрақтары.

Тұрақты электр тоғы, тоқ жүру шарты және параметрлері.
Өткізгіш кедергісі.
Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы.
Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы бойынша Ом заңының дифференциалды түрін қорытып шығар.
Ом заңының интегралды түрі.
Ом заңының қолдану шегі.
Металдағы өткізгіш электрондар.

Таблица значений коэффициентов Стьюдента для вероятности Р=0,95
Число измерений n	Коэффициент Стьюдента t p.n.
2	12,71
3	4,30
4	3,18
5	2,78
6	2,57
7	2,45
8	2,36
9	2,31
10	2,26

Бақылау сұрақтары:

1.Тұрақты электр тоғы,тоқ жүру шарттары мен параметрлері

Электр тоғы уақытымен өзгермесе, тұрақты тоқ деп аталады, ал уақытымен өзгерсе, айнымалы тоқ болады. Тұрақты тоқ мағынасы, электр немесе заряд санымен анықталады, 1с өткізгіштің көлденең кесігінен өтетін:

Мұндағы q- өткізгіштің көлденең қимасы арқылы t уақыт ішінде өтетін электр заряды. Тоқ күші ампермен өлшенеді. Электр тоғы өзі өткен бет бойынша біркелкі таралмауы да мүмкін. Электр тоғы сан жағынан тоқ тығыздығы деген шамамен сипатталады. Сонымен тоқ тығыздығы деп өткізгіштің бірлік көлде- нең қимасынан өтетін тоқ күшін айтамыз:
Тоқ тығыздығы –векторлық шама.Енді тоқ күшін және оның тығыздығын өткізгіштегі зарядтардың реттелген қозғалысының жылдамдығы арқылы өрнектейік. Егер өткізгіштегі заряд тасушылар саны n және оның әрқайсысының заряды е болса, онда бірлік dt уақыт ішінде S көлденең қима арқылы зарядтар шамасы

Ал өткізгіштегі тоқ тығыздығы

Егер тоқ кез келген S тұйық контур арқылы өтсе, онда оны векторлық ағын ретінде қарастырамыз, сонда:
Тоқтың жүру шарты. Дене ішінде электр өрісі болғандықтан тоқ жүреді.
2.Өткізгіштің кедергісі:

1827 жылы неміс ғалымы Ом (1787-1854) көптеген тәжірбиелердің нәтижесінде мынадай қорытынды шығарды: тұрақты температурада (Т=const) өткізгіштің ұштарындағы кернеудің ток шамасына қатынасы әр уақытта тұрақты болады: U/I=R, мұндағы R шамасы өткізгіштің кедергісі деп аталады.Өткізгіштің кедергісі оның пішініне және мөлшеріне, сол сияқты табиғаы мен температурасына тәуелді. Осы формула арқылы кедергінің өлшем бірлігін тағайындауға болады. Кедергінің бірлігі үшін кернеуі 1В өткізгіштегі ток 1А болатын өткізгіштің кедергісі алынады. Оны Ом деп атайды. 1Ом = 1B/11A

I=U/R

Бұл Ом заңының формуласы болап табылады. Сонымен ток шамасы өткізгіштің ұштарындағы кернеуге тура пропорционал да, кедергісіне кері пропорционал екен. Өткізгіштің кедергісіне кері шама өткізгіштік деп аталады: =f(U)

Кедергінің кері шамасы,яғни өткізгіштік симеспен (См)өлшенеді.

3. Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы
Металдардағы электр тогы дегеніміз – еркін электрондардың бірыңғай, реттелген қозғалысы, яғни кристалл торындағы иондармен байланыспаған электрондардың қозғалысы.

металдағы электр өткізгіштіктің классикалық электрондық теориясы былай болады.

- электр кедергісі.-өткізгіш ұзындығы, S-өткізгіштің келденен қимасы.

Металдағы токты еркiн электрондар туғызады. Олардың концентрациясы үлкен болады және металл атомдарының концентрациясымен бiр реттi болады.

Металдар электр өткiзгiштiгiнiң классикалық электрондық теориясының негiзiнде келесi ұйғарымдар жатады:

1) металдағы еркiн электрондар өздерiн идеал газ молекулары төрiздi ұстайды; “электрондық газ" идеал газ заңдарына бағынады;

2) ретсiз қозғалыс кезiнде еркiн электрондар өзара соқтығыспайды ( идеал газ молекулалары төрiздi), олар кристалдық торлардың иондарымен соқтығысады;

3) электрондар иондармен соқтығысқанда өздерiнiң кинетикалық энергиясын толығымен бередi.

Металдағы электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы өткiзгiштiң берiлген нүктесiндегi элекр өрiсiнiң кернеулiгiне пропорционал болады:

мұндағы е- электрон заряды, m- оның массасы, - тектелес екi соқтығудың арасындағы орташа уақыт (электронның еркiн жолының орташа уақыты).

4. Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы бойынша Ом заңының дифференциалды түрі:

Егер өткізгіш құрамы бойынша біртекті болмаса, онда өткізгіштің әр бөлігіндегі токты сипаттау үшін Ом заңының дифференциалдық формасы қолданылады.

Ол үшін ток тығыздығының векторына параллель өткізгіштің цилиндрлік қимасын қарастырамыз. Қарастырылған көлем өте аз болса, оны біртекті деп алып, оған Ом заңын қолданамыз.

5. Ом заңының интегралдық түрі
6. Металдағы өткізгіш электрондар

Металдағы токты еркiн электрондар туғызады. Олардың концентрациясы үлкен болады және металл атомдарының концентрациясымен бiр реттi болады. Металдар электр өткiзгiштiгiнiң классикалық электрондық теориясының негiзiнде келесi ұйғарымдар жатады:

3) электрондар иондармен соқтығысқанда өздерiнiң кинетикалық энергиясын толығымен бередi.

мұндағы е- электрон заряды, m- оның массасы, - тектелес екi соқтығудың арасындағы орташа уақыт (электронның еркiн жолының орташа уақыты).

7. Ферми-газ

Ферми газ - еркін фермиондардың жиынтығы

8. Де-Бройль форуласы

және Е-қозғалыстағы бөлшектің энергиясы; - бөлшектің импульсы; -толқындық вектор; ; -Планк тұрақтысы.
9.Металдардың кристалдық торларының ерекшеліктері мен кемшіліктері?

Кристалдық тор-кристал заттардағы атомдардың иондардың,молекулалардың белгілі бір ретпен тығыз орналасуы.Кристалдық тор бір біріне тығыз ораналасқан параллепипедтерден немесе статистикалық тұрғыдан тұрақсыз болады,атомдар мен иондар өзінің тепе теңдік қалпынан белгілі бір амплитудада тербеліп тұрады.

10.Фонондар

Фонон-дыбыс толқындары энергиясының кванты.Заттың қасиеттерінің корпукулалық-толқындық екі жақтылығына сәйкес,кристаладағы серпімді толқындармен знергиясы болатын фонондар қатар қарастырылады.

11.Ферми-Дирак және Бозе-Эйнштейн тараулары

Бозе-Эйнштейн тарауы спині нөл не бүтін сан болатын бөлшектер жүйесінде қолданылатын кванттық статистика.Мұны жарық кванты үшін 1924ж үнді физигі Ш.Бозе ұсынған.Өте сиретілген газдар үшін статистикасы Больцман статистикасына ауысады.Фермиондардан тұратын жүйені зерттейтін кванттық тарауды Ферми Дирак статистикасы деп атайды.

12.Энергиз және Ферми деңгейі

Ферми деңгейі жартылай бүтін саны бар бөлшектер жүйесінің абсолют нөл температурада бос және толтырылған энергетикалық деңгейлерін бөліп тұратын энергияның мәні.Энергия деңгейі-знергетикық деңгейлер-кванттық жүйенің стационар күйдегі энергиясының мүмкін мәндері.Ж үйенің мүмкін болатын ең аз энергиясына сәйкес келетін төменгі деңгейі Е₀негізгі деңгей,ал қалғаны барлық энергия деңгейлері қозған энергия деңгейлері деп аталады.

13.Дебай температурасы

Дебай температурасы берілген қатты денедегі тербеліс модаларының қозуы жүретін температура.

h-Планк тұрақтысы:6,63
-жиілік
-Больцман тұрақтысы:1,38

жүктеу/скачать 87,87 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

№39 Зертханалыќ жўмыс

Жұмыс қорғауға арналған бақылау сұрақтары.

Число

Коэффициент