№39 Зертханалыќ жўмыс



жүктеу/скачать 87,87 Kb.
Дата31.12.2021
өлшемі87,87 Kb.
#22626
Байланысты:
ЗЖ №39-3 к



№ 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 – Rx1, Rx2.

Орындау тәртібі:

1. Схеманы қарастыру (1-сурет).

2. Rx1 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 R2 реохорд қозғалтқышымен қозғалту арқылы қайта қалпына келтіру керек.



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

Кесте 1




R3, Ом

l1 , см

l2 , см

Rx , Ом

Ом

ΔRx, Ом

± ΔRx , Ом


Rx1 , Ом

10·103

51,1

48,9













20·103

68

32




30·103

76,9

23,1





Rx2 , 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. Rx2 кедергісі схемасына «a-b» тармағын қосып тағы да 3-12 пункттерін жасау.

14. Rx1 және Rx2 кедергісі схемасына «a-b» тармағы тізбектей қосылған схема құру (2-сурет) және 3-12 пункттерін жасау.

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

15. Rx1 және Rx2 кедергісі схемасына «a-b» тармағы параллель қосылған схема құру

3-сурет


және 3-12 пункттерін жасау. Алынған Rx (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. ΔRx сенім интервалы , мына формула бойынша анықталады:



,

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



tp,n –Стьюдент коэффициенті.

  1. 1-кестені толтыр.


Бақылау сұрақтары:

Жұмысқа рұқсат алуға арналған сұрақтар.

  1. Жұмыстың мақсаты.

  2. Кедергі дегеніміз не?

  3. СИ бірлігіндегі кедергінің өлшем бірлігі және оның тәуелділігі?

  4. Осы жұмыстағы кедергіні өлшеу әдісі қандай?

  5. Физикалық шамалар мен заңдардың осы жұмысты орындау барысындағы негізгі анықтамалары:

Жұмыс қорғауға арналған бақылау сұрақтары.


    1. Тұрақты электр тоғы, тоқ жүру шарты және параметрлері.

    2. Өткізгіш кедергісі.

    3. Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы.

    4. Металдардың электр өткізгіштік классикалық электрондық теориясы бойынша Ом заңының дифференциалды түрін қорытып шығар.

    5. Ом заңының интегралды түрі.

    6. Ом заңының қолдану шегі.

    7. 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:

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).

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 Е0 негізгі 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:



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents