Электроизмерительных приборов

Наименование и назначение прибора	Система	Предел измерения	Цена деления	Класс точности	Приборная погрешность
Миллиамперметр (мА) для измерения тока в катушках электромагнита	Магнито- электрическая	100 мА	2 мА/дел.	2.5	2.5 мА
Вольтметр (V) для измерения напряжения на пластинах электроннолучевой трубки	Электро- магнитная	100 В	2 В/дел.	2.5	2.5 В

 

Расчетные формулы

1)                                       ,

где y – смещение луча на экране осциллографа при напряжении U;

     B – индукция магнитного поля;

d – расстояние между пластинами, d = 7.0 мм,D d = 0.05 мм;

    l ₁ – длина пластины, l ₁ = 25 мм, D l ₁ = 0.5 мм;

    l ₂ – расстояние от пластины до экрана, l ₂ = 250 мм,D l ₂ = 0.5 мм.

2) Относительные частные ошибки величины  :

;   ;   ;   ;   ;   .

Таблица результатов измерения

№	U, В	y, мм	I, мА	B, Тл	e/m, Кл/кг
1	10	6	18	0.1×10^- 3	1.3×10^11
2	20	12	32	0.18×10^- 3	1.6×10^11
3	50	30	80	0.46×10^- 3	1.5×10^11
4	-10	-6	-16	-0.09×10^- 3	1.6×10^11
5	-20	-12	-29	-0.16×10^- 3	2×10^11
6	-50	-29	-70	-0.4×10^-3	2×10^11

 

Вычисления:

;

< e / m > = 1.67×10 ¹¹ Кл/кг.

Погрешности: D y = 2 мм; D В = 0.02 мТл.

Погрешности вычисляются для 6-го измерения.

;   ;

;   ;

;

;

;

;

.

Вывод:

1) В работе исследовалось движение электронов в скрещенных однородном электрическом и магнитном полях с помощью электронно-лучевой трубки.

2) Измеренный удельный заряд электрона равен:

e / m = (1.67 ± 0.26) × 10 ¹¹ Кл/кг; e = 0.13.

3) Табличное значение e / m = 1.76 × 10 ¹¹ Кл/кг попадает в полученный доверительный интервал, т.е. различие между измеренным и табличным значением удельного заряда находится в пределах ошибки измерения.

4) Основной вклад в погрешность определения e / m внесла ошибка измерения магнитной индукции.

Лабораторные работы выполняются в группах по 2–3 человека в соответствии с распределенным в начале семестра вариантом индивидуальной траектории, в которой указываются номера лабораторных работ из списка, приведенного в таблице 3, к которым необходимо самостоятельно подготовить отчет согласно выше приведенному примеру вплоть до таблицы для измерений (см. Лабораторный практикум в списке рекомендуемой литературы). Измерения студенты проводят на занятиях в экзаменационную сессию.  

Перечень лабораторных работ

Таблица 3

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1	2	3
1.1	Раздел 1	Определение момента инерции колеса и момента силы трения.
1.2	Раздел 1	Определение момента инерции диска с помощью наклонной плоскости.
1.3	Раздел 1	Определение момента инерции диска с помощью маятника Максвелла.
2.1	Раздел 2	Определение отношения теплоемкостей cp/cv воздуха.
3.1	Раздел 3	Определение удельного заряда электрона с помощью электроннолучевой трубки.
3.2	Раздел 3	Определение удельного заряда электрона с помощью индикаторной лампы.
4.1	Раздел 4	Исследование собственных колебаний в электрическом колебательном контуре.
4.2	Раздел 4	Исследование вынужденных колебаний в электрическом колебательном контуре.
5.1	Раздел 5	Изучение интерференции света с помощью лазера.
5.2	Раздел 5	Изучение дифракции света с помощью лазера.
5.3	Раздел 5	Изучение поляризации света при отражении от диэлектрика.
6.1	Раздел 6	Изучение законов теплового излучения.
6.2	Раздел 6	Изучение внешнего фотоэффекта.
6.3	Раздел 6	Изучение спектра атома водорода.

 

Индивидуальные траектории (ИТ) приведены в таблице 4.

Таблица 4

№ инд. тр-и	Номера работ из таблицы №3
1	1.1	2.1	3.1	4.1	5.1	6.1
2	1.2	2.1	3.2	4.2	5.2	6.2
3	1.3	2.1	3.1	4.1	5.3	6.3
4	1.1	2.1	3.2	4.2	5.1	6.1
5	1.3	2.1	3.2	4.1	5.2	6.3

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТОВ

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов. Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. По результатам изучения приведенных тем студент составляет конспект или оформляет реферат. Темы заданий, вынесенных на самостоятельную работу, приводятся в рабочей программе.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.

Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.

Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 5 до 15 страниц машинописного текста (список литературы и приложения в объем не входят).

Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.

Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.

В основной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.

В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.

В список литературы студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.

В приложении (приложениях) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.

Тема рефератов

1. Удар абсолютно упругих и неупругих тел.

2. Элементы механики сплошных сред. Идеально упругое тело. Упругие напряжения и деформации.

3. Закон Гука. Модуль Юнга. Энергия упругих деформаций твердого тела.

4. Элементы акустики.

5. Эффект Джоуля – Томсона. Сжижение газов.

6. Фазовые переходы I и II рода. Диаграмма состояния. Тройная точка.

7. Классическая и квантовая теория электропроводности металлов, условия ее применимости и противоречия с экспериментальными результатами.

8. Эффект Холла.

9. Понятие о голографическом методе получения и восстановления изображений.

10. Полное отражение. Волноводы и световоды.

11. Оптические квантовые генераторы.

12. Детектирование ядерных излучений. Понятие о дозиметрии и защите.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ)

В период подготовки к экзамену (зачету) студенты вновь обращаются к пройденному учебному материалу. При этом они не только закрепляют полученные знания, но и получают новые.

Литература для подготовки к зачету (экзамену) рекомендуется преподавателем либо указана в учебно-методическом комплексе. Для полноты учебной информации и ее сравнения лучше использовать не менее двух учебников. Студент вправе сам придерживаться любой из представленных в учебниках точек зрения по спорной проблеме (в том числе отличной от преподавательской), но при условии достаточной научной аргументации.

В ходе подготовки к экзамену студентам необходимо обращать внимание не только на уровень запоминания, но и на степень понимания излагаемых проблем.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Изучение дисциплины следует начинать с проработки данных методических указаний по самостоятельной работе, особое внимание уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.

Студентам рекомендуется получить в библиотеке ВГЛТУ учебную литературу по дисциплине, необходимую для эффективной работы на всех видах аудиторных занятий, а также для самостоятельной работы по изучению дисциплины.

Успешное освоение курса предполагает активное, творческое участие студента путем планомерной, повседневной работы.