Порядок виконання роботи. Для проведення вимірювань використовується установка, схема якої зображена на рис

Опис схеми установки

Для проведення вимірювань використовується установка, схема якої зображена на рис. 2.

Об’єктом досліджень є вольфрамова нитка, яка служить катодом двоелектродної лампи. Джерелом анодної напруги та напруги розжарення катоду є стабілізоване джерело живлення. Анодну напругу регулюють потенціометром П та вимірюють вольтметром ; анодний струм вимірюється міліамперметром . Сила струму розжарення регулюється реостатом R і вимірюється амперметром А_р.

1. Зібрати схему згідно з рисунком 2.

2. За допомогою реостата встановити вказану на установці напругу розжарення і виміряти струм розжарення .

3. Зняти вольтамперну характеристику лампи та представити її графічно.

4. Із графіка визначити силу струму насичення при заданому значенні .

5. Провести вимірювання, які вказані в пунктах 2, 3, 4, для інших значень напруги розжарення.

6. За формулою (8) знайти для різних значень та ,а за формулою (7) знайти відповідні значення температур нитки розжарення. Значення вказане на стенді установки.

7. За формулою (4)знайти роботу виходу для трьох різних пар значень і та відповідних їм і . Знайти середнє значення та обчислити похибки вимірювань.

8. Побудувати графік залежності від . За графіком визначити кут нахилу одержаної прямої лінії до горизонтальної осі і за формулою (11) обчислити роботу виходу .

9. Порівняти значення роботи виходу, визначені за формулою (4) і за графічною залежністю (9). Порівняти точність обох методів.

3.07. ВИЗНАЧЕННЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ СКЛАДОВОЇ НАПРУЖЕНОСТІ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛІ

1. Теоретичні відомості

У просторі навколо Землі існує магнітне поле, силові лінії якого зображені на рис. 1, причому поблизу північного географічного полюса знаходиться південний магнітний полюс , а біля південного географічного по­лю­са — північний магнітний полюс .

Оскільки вектор напру­женості магнітного поля завжди напрямлений по дотичній до силової лінії, то на екваторі він напрям­лений гори­зонтально, а на магнітних полюсах — вертикально. В інших точках земної поверхні напруженість магнітного поля напрямлена під кутом до горизонтальної площи­ни, дотичної до земної поверхні у даній точці. Величина проекції вектора напру­женості магнітного поля на горизонтальну площи­ну називається го­ризон­тальною складовою напруженості магнітного поля Землі . Вертикальна площина, яка проходить через силову лінію магнітного поля Землі, називається площиною магнітного меридіану. Усі площини магнітних меридіанів пересікаються по прямій , а лінії перетину поверхні земної кулі цими площинами називаються магнітними меридіанами.

2. Опис схеми установки та методу вимірювань

Рис. 1.

Магнітна стрілка, яка може обертатись тільки навколо вертикальної осі, тобто у горизонтальній площині, під дією горизонтальної складової магнітного поля Землі буде встановлюватись у напрямку магнітного меридіана. В даній роботі ця властивість магнітної стрілки використовується для визначення за допомогою тангенс-гальванометра

Тангенс-гальванометр являє собою коловий провідник з деякою кількістю витків n, розташованих вертикально. У центрі витків розміщено компас. При відсутності струму у витках стрілка компасу встановлюється у напрямку магнітного меридіана. Обертаючи витки навколо вертикальної осі, можна сумістити площину витків котушки з напрямком магнітної стрілки, тобто з площиною магнітного меридіана. Якщо після такого установлення витків по них пропустити струм, то магнітна стрілка відхиляється на деякий кут (рис. 2).

У цьому випадку на магнітну стрілку будуть діяти магнітне поле Землі та магнітне поле витків із струмом. Напруженість магнітного поля витків у їх центрі напрямлена перпендикулярно до площини витків котушки. Під дією цих двох полів магнітна стрілка встановиться вздовж рівнодіючої двох векторів: та .

На рис. 2 зображений перетин витка котушки горизонтальною площиною. Як видно з цього рисунку,

,

тому,

. (1)

Напруженість магнітного поля в центрі колового струму (витка котушки із струмом) визначається за формулою:

, (2)

де — сила струму; — радіус витка.

Підставляючи (2) в (1) і враховуючи, що котушка складається з витків, одержуємо формулу для визначення :

. (3)

Електрична схема установки, яка зображена на рис. 3, складається з тангенс-гальванометра , амперметра , потенціометра , перемикача П та джерела постійного струму .

Дата добавления: 2014-10-15