ID: 14400

Название работы: Исследование магнитоэлектрического зеркального гальванометра

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Физика

Описание: Отчет по работе №138 Исследование магнитоэлектрического зеркального гальванометра Цель работы: определить внутреннее сопротивление гальванометра среднюю чувствительность изучить зависимость периода колебаний логарифмического декремента затухания и време...

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-06-04

Размер файла: 312.5 KB

Работу скачали: 1 чел.

Отчет по работе №138

«Исследование магнитоэлектрического зеркального гальванометра»

Цель работы: определить внутреннее сопротивление гальванометра, среднюю чувствительность, изучить зависимость периода колебаний, логарифмического декремента затухания и времени успокоения от сопротивления цепи, определить критическое сопротивление, изучить зависимость баллистических постоянных для импульса тока и импульса электродвижущей силы от сопротивления цепи, измерить сопротивление утечки конденсатора, а также напряженность магнитного поля Земли.

Приборы и приспособления: зеркальный гальванометр, три магазина сопротивлений, вольтметр, конденсаторы, эталон взаимоиндукции, земной индуктор, два выключателя, переключатель на два положения, переключатель двухполюсный на два положения, источник постоянного напряжения (2 В).

Описание установки (гальванометр с подвижной катушкой):

abcd – рамка, жестко скрепленная с зеркальцем. Если через рамку пропустить ток, то она приобретает пропорциональный последнему магнитный момент Pm, направленный перпендикулярно к плоскости рамки. Рамка будет ориентирована так, чтобы Pm расположился  перпендикулярно  магнитному полю.

Ход работы:

1.  Измерение сопротивления гальванометра.

При равенстве сопротивлений R1 и R3 сопротивления RG и R2 также будут равны, если при размыкании и замыкании ключа показания гальванометра не меняются, т.е. световой пучок не отклоняется. В данном случае, тогда RG будет в 10 раз меньше, чем R2.

Таким образом, сопротивление гальванометра:RG = (11.0  0.1) Ом.

1.  Определение средней чувствительности и градуировка гальванометра.

В дальнейших формулах:

RG - сопротивление гальванометра

i -  ток, протекающий через гальванометр

 - ЭДС,  = (0,0002  0,00001) В

u – подаваемое напряжение

 - отклонение стрелки гальванометра,  = 1 мм

 -поправка к отсчету, связанная с нелинейной зависимостью угла отклонения от тока

Ci - чувствительность по току

Cu - чувствительность по напряжению

Таблица данных:

Расчетные формулы:

                                        

        

На основании данных таблицы построим графики.

График зависимости чувствительности по току от угла отклонения

График зависимости чувствительности по напряжению от угла отклонения

График поправок

Для того, чтобы исключить внутреннее сопротивление источника напряжения возьмем значения Ci и Cu при наибольшем отклонении стрелки гальванометра. При этом получаем

Формулы погрешности:

Таким образом, получаем

Окончательный результат

1.  Измерение зависимости периода, декремента затухания и полного времени затухания колебаний от сопротивления цепи. Измерение критического сопротивления.

  

0;n – последовательные отклонения в одну сторону,  = 1 мм

Т – период колебаний, Т = 0,1 с

Т0 – период собственных колебаний

логарифмический декремент затухания

Таблица данных:

Расчетные формулы:

Используя последнюю формулу, находим период собственных колебаний Т0 = 1,5 с.

Формулы погрешности:

Из последнего выражения получаем погрешность Т0 = 0,6 с

Окончательный результат Т0 = (1,5  0,6) с.

1.  Изучение зависимости баллистических постоянных от сопротивления

Данное исследование проводится при помощи эталона                                                взаимоиндукции

R1 – сопротивление первичной обмотки

R2 – сопротивление вторичной обмотки

R0 – сопротивление реостата

R – сопротивление шунта, R = (0,5  0,1) Ом

 - ЭДС,  = (0,00020  0,00001) В

i – ток в первичной обмотке, i = 0,06 А

М – коэффициент взаимоиндукции, М = (0,01 0,0001) Н

C'б – баллистическая постоянная по магнитному потоку

Cб – баллистическая постоянная по заряду

 -баллистический отброс,  = 1 мм

Расчетные формулы:

Формулы погрешности:

Таблица данных:

1.  Измерение индукции магнитного поля Земли с помощью земного индуктора

Земной индуктор представляет собой плоскую катушку с несколькими витками проволоки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости витков катушки. Для измерения индукции магнитного поля обмотку катушки замыкают на баллистический гальванометр и поворачивают на 180 вокруг горизонтальной оси. По отбросу гальванометра можно определить составляющую индукции (В1), перпендикулярную плоскости катушки в ее начальном и конечном положениях.

N – число витков обмотки, N = 67

R1 – сопротивление обмотки, R1 = (2,68  0,01) Ом

R – сопротивление шунта, R = (0,5  0,1) Ом

 -баллистический отброс