Оценка погрешности измерений

 

Для того, чтобы изобразить на графике точность, с которой получены результаты, для каждой точки откладываются величины абсолютных и среднеквадратичных ошибок. Ошибки откладываются в виде двух взаимно перпендикулярных штрихов, пересекающихся в данной точке. Длины штрихов в выбранном масштабе равны величине соответствующих ошибок.

 

 

Абсолютные ошибки для H и B могут быть рассчитаны из соотношений

dH =±(xda + adx) и dB =±(ydb + bdy).

 

Значения da и db указаны на установке; dx и dy можно принять каждое равным 1 мм.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем заключается цель работы?

2. Дайте определение вектора магнитной индукции. В каких единицах его измеряют?

3. Дайте определение вектора напряженности магнитного поля. В каких единицах его измеряют?

4. Дайте определение вектора намагниченности.

5. Дайте определение магнитного момента контура с током.

6. Дайте определение магнитной проницаемости вещества.

7. Дайте определение магнитной восприимчивости вещества.

8. Какая связь существует между m и c.

9. Сформулируйте закон полного тока при наличии магнетика.

10. Какое выражение для орбитального магнитного момента электрона в атоме дает классическая теория?

11. Из чего складывается полный магнитный момент атома?

12. Что такое кривая намагничивания?

13. В чем состоит явление гистерезиса?

Нарисуйте для ферромагнетика примерные графики зависимостей

m=f(H), c=f(H), B=f(H).

15. Что такое коэрцитивная сила, остаточная индукция?

16. Что такое намагниченность до насыщения? Как ее можно обнаружить, пользуясь материалом данной работы?

17, Нарисуйте схему установки в данной лабораторной работе и объясните назначение отдельных ее элементов.

18. Покажите, что отклонение электронного луча осциллографа по горизонтали

пропорционально напряженности магнитного поля, а по вертикали - его индукции.

19. Каким образом в данной работе снимается кривая намагничивания?

20. Что такое тороид?

21. Используя закон полного тока, получите формулу для напряженности магнитного поля на оси тороида.

22. Укажите основные источники погрешности измерений в данной работе.

 

Список литературы

 

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Милковская Л.Б. Курс физики. М.:Высш. шк., 1979.–Т.2.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1979-..,.–Т.2.

3. Архангельский М.М., Авдусь З.И. и др. Практикум по общей физике. М.:Просвещение, 1971.

4. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1985.

5.. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Физика". Работы 19, 27, 72, 74, 75. М.,МИИТ. 1997 г. 55 стр.

 

Работа №74

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА

 

Цель работы. Определение электроемкостей отдельных конденсаторов и двух батарей из последовательно и параллельно соединенных конденсаторов.

Приборы и принадлежности. Микроамперметр, вольтметр, универсальный источник питания, поляризованное реле (встроено в стенд), комплект проводов (получить у лаборанта).

 

Введение

 

Проводник, удаленный от окружающих предметов, способен принимать на себя электрический заряд. Потенциал j проводникасвязан с величиной накопленного им заряда Q соотношением:

Q=C •j.

Коэффициент пропорциональности, численно равный величине заряда, полученного проводником при повышении потенциала на единицу, называют электроемкостью или емкостью проводника:

 

C= .

Если проводник не уединенный, вводят понятие взаимной емкости проводников. Широкое практическое применение имеет случай, когда два проводника, заряженные разноименно, имеют такую форму и взаимное расположение, что создаваемое ими электростатическое поле практически целиком сосредоточено в пространстве между ними. Система таких двух проводников называется конденсатором, а сами проводники — его обкладками.

Емкость конденсатора определяется с помощью соотношения:

C= ,

где q — абсолютная величина заряда на одной из обкладок конденсатора;

U — разность потенциалов его обкладок.

Емкость конденсатора зависит от размеров и формы его обкладок, их взаимного расположения, а также от свойств среды, заполняющей пространство между обкладками конденсатора.

В данной работе разность потенциалов обкладок конденсатора измеряют вольтметром, а величину заряда q можно измерить при периодической зарядке и разрядке конденсатора микроамперметром, у которого подвижная система обладает периодом колебаний, много большим времени разряда конденсатора.

Такой микроамперметр, вследствие значительной инерции подвижной системы не будет регистрировать мгновенные значения тока, а покажет некоторое, не меняющееся со временем среднее значение силы тока < I >. Пользуясь этим значением можно найти заряд и вычислить емкость конденсатора. Действительно, так как

то в общем случае

где I (t) - мгновенное значение тока разряда.

Для микроамперметра с периодом колебаний, много большим времени разрядки конденсатора, можно написать, что протекший через него при разрядке конденсатора заряд определяется соотношением

(1)

где T - время одного разряда конденсатора.

Если за некоторое время t произошло N разрядов, то прошедшее через микроамперметр количество электричества определяется равенством

 

Q=q· N=< I >·t

 

но . Следовательно,

 

 

или

(2)

 

где f -число разрядов в секунду.