Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

АЛМАТЫ  ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ  БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Физика  кафедрасы

 

 

 

ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ТҰРАҚТЫ ТОК

 

Барлық мамандық және барлық оқу түрі

 студенттері үшін зертханалық жұмыстарды

орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар.

 

Алматы 2008

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Т.С. Байпақбаев, Л.В. Завадская, Л.Х. Мәжитова, Л.А. Тонконогая. Электростатика. Тұрақты ток.Барлық мамандық және барлық оқу түрі студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. - Алматы: АЭЖБИ, 2008.- 35 б.

 Әдістемелік нұсқаулар тәжірибенің әдістемелері мазмұндалған, эксперименттік құрылғылардың сипаттамасы келтірілген, тәжірибенің орындалуы мен  алынған мәліметтерді өңдеу реттері және  бақылауға арналған  сұрақтар берілген сегіз зертханалық жұмыстарды қарастырады.

         Әдістемелік нұсқаулар барлық мамандық және барлық оқу түрі студенттеріне арналған.

 

Кіріспе

Әдістемелік нұсқауларда «Электростатика. Тұрақты ток» бөлімінде орындалатын  зертханалық жұмыстары  берілген.

         Жұмысты саналы түрде және терең ойланып жасау тәжірибе мәліметтерін дұрыс өңдеу  үшін қажет:

- зертханалық жұмысты және  ұсынылған әдебиетті мұқият оқу ;

- зертханалық жұмыс жүргізу үшін қажет құралдар мен жабдықтармен танысып, рұқсат алғаннан кейін   жұмысқа кірісу;

- бақылаулар мен өлшеулер жүргізу. Жұмыстың бұл  бөлігі аса маңызды болып табылады, сондықтан оны әрбір зертханалық жұмыста берілген нұсқау-ларға сәйкес өте мұқият әрі дұрыс жүргізу керек. Өлшеулер нәтижелері әр  жұмыстың  соңында  көрсетілген кестелерге жазылады;

- өлшеулер нәтижелерін өңдеу. Өлшеулердің  қателіктерін анықтау үшін мәліметтерді өңдеудің санақнамалық тәсілін немесе әр бір тәжірибеде  қол-данған құрал қателігін анықтауға болады ;

- әр жұмыстың нәтижелері бойынша қорытынды тұжырымдау керек.

  

1 ЭМК – 1 зертханалық жұмысы. Электр тізбектерінің негізгі элементтері. Электр өлшегіш құралдар

Жұмыстың мақсаты: электромагнетизм зертханасында электр  тізбектерін реттеуге және электрлік шамаларды өлшеуге  қолданылатын құралдармен танысу.

1.1 Электр   тізбектерінде  өлшеулерді реттеуге арналған құралдар

Зертханалық жұмыстар жүргізу барысында электр тізбегінің  жұмысын реттеп  отыру ( өзгерістер енгізу) қажет болады. Бұл мақсатта реостаттар және  потенциометрлер ретінде өзгермелі кедергілер (резисторлар) қолда-нылады. Реостаттар тізбектің кедергісін біртіндеп өзгерту үшін қолданылады. Сырғымалы контакты бар реостат изоляцияланған заттан жасалған цилиндрге оралған, меншікті кедергісі үлкен сымнан тұрады.

Өткізгіш пен тізбекке ораманың белгілі бір бөлігін немесе оны толықтай қоса алатын сырғымалы А контакты (1.1-сурет )  қозғала алады. Реостат  тізбек-

ке  А ершігіне қосылған  3 клеммасы және  1  немесе 2  клеммалары (қайсысы ыңғайлы) арқылы қосылады. Реостаттың  қабында оның толық  кедергісі  және рұқсат етілген максимал токтың мәні көрсетіледі.

3

 
                           

                      

 

 

1.1 Сурет   

Реостаттарды қолданғанда көбінесе, кернеуді бөлу үшін пайдаланады. Бұл жағдайда реостаттың  үш  клеммасы бір мезгілде  қолданылып, тізбекке1.2- суретте көрсетілген  потенциометр  схемасы бойынша қосылады.

 

 

 

  

1.2 Сурет 

Бұл жағдайда 1 және 3 клеммалары арқылы реостат орамасынан алынатын U2 кернеуі ток көзінен реостат орамасына берілген толық U1 кернеуімен мына өрнекпен  байланысқан

                                               (1.1)

мұндағы R13потенциометрдің 1 және 3 клеммалары арасындағы орама кедергісі;

R – ораманың толық кедергісі.

Реостат потенциометр ретінде қолданылуы мүмкін, егер мына шарт орындалатын  болса

Rж>>R>>r                                               (1.2)

мұндағы  R – реостат   кедергісі;

Rж тізбек жүктемесінің кедергісі;

r – ток көзінің ішкі кедергісі.

Кедергілер магазиндері бұл дәлдігі жоғары және  кең аймақты  өзгермелі кедергілер. Кедергілер магазині  өзара тізбектеліп қосылған, бір омның  жүзден бір  бөлігінен  бірнеше омға дейінгі  эталондық  кедергілер  жиынынан тұрады. Көбінесе айырып-қосқышының сырғымалы контакты арқы-лы қажет кедергіні алуға болатын кедергілер магазиндері қолданылады. Әлбетте, мұндай магазиндердің секциялары (декадалары) болады. Әр секцияда тоғыз  түрлі кедергі бар, ал көршілес секция кедергілері бір-бірінен он есе өзгеше болады. Бұлар  декадалық  магазиндер деп аталады. Кедергілер магазині  тізбекке қосылатын кедергінің дәл мәнін білу қажет жағдайларда қолданылады, олар арқылы үлкен токтар жүргізуге  болмайды.

1.2 Электрөлшегіш құралдары

Әсіресе өте жиі қолданылатын электр өлшегіш құралдарға амперметрлер, вольтметрлер және гальванометрлер жатады. Зертханалық стендтарда тілшелік (магнитоэлектрлік, электромагниттік және басқа да жүйелер) және цифрлық құ-

ралдар қолданылады. Тілшелік құралдармен жұмыс істегенде өлшенетін шаманың жоғарғы шегіне, тұрақты  немесе айнымалы токты өлшеу мүмкіндігіне, сезгіштігіне, құралдың бөлік құнына және оның жіберетін қателігіне көңіл аударудың маңызы зор.

Өлшегіш құралдың  С бөлік құны дегеніміз өлшенетін шаманың тілшені шкаланың бір бөлігіне бұратын сан мәні. Құралдың S сезгіштігі деп бөлік құнына кері шаманы айтады. Құралдың өлшеу шегі мен шкаласының бөлік санын біле отырып, оның сезгіштігі мен бөлік құнын анықтауға болады

                                                               (1.3)

мұндағы -  құрал көрсеткішінің бұрыштық немесе сызықтық орын ауыстыруы;

- өлшенетін шаманың осы орын ауыстыру жасатқан мәні.

Электр өлшегіш құралдардың дәлдігін сипаттау үшін γ келтірілген қателік қолданылады. Ол құралдың абсолют қателігінің  өлшенетін физикалық шаманың максимал мәніне қатынасымен анықталады. Келтірілген  қателік  сол құрал үшін тұрақты болады. Пайызбен алынған келтірілген қателік мәндері  құралдың дәлдік классының көрсеткіші болып табылады, ол шкала бетінде көрсетілген (0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0)

                                           (1.4)

Зертханалық практикумде тұрақты және айнымалы кернеуді 0,1 В-тан 1000 В-қа дейін, ал тұрақты және айнымалы токты 20 мкА-ден10 А-ге дейін аралықта өлшеуге мүмкіндік беретін мультиметрлер қолданылады. Бұл құрал-дардың салыстырмалы қателігі (өлшеу шегі мен құралдың типіне қарай)  -дан  -ға дейін. Цифрлық мультиметрлердің көмегімен, сондай-ақ кедергіні, температураны, электр сыйымдылығын өлшеуге болады. DT типті құралдардың кіре беріс кедергісі 10 МОм, жиілік диапазоны  40400 Гц.

Электр және магнетизм бөлімінен  физикалық практикум өткенде электр тербелістерін және басқа да тез өзгеретін процестерді оқып үйренуге  кең көңіл бөлінеді, оларды алу үшін электр тербелістерінің генераторлары, ал зерттеу үшін электрондық осциллографтар қолданылады.

1.3 Электрондық осциллограф

Электрондық осциллограф деген электрондық-сәулелік түтікшенің экра-нындағы жылдам өтетін электр процестерін сырттай бақылауға арналған әмбе-

бап электрөлшегіш құрал. Өте жоғары сезгіштігі, аз  инерттілігі мен өлшеуінің   дәлдігі арқасында электрондық-сәулелік осциллограф ғылыми-зерттеу істерінде және өндірістерде кең қолдану тапты.

Электрондық осциллограф электрондық-сәулелік түтікшеден, жаймалау генераторынан, екі күшейткіштен және қоректендіру блогынан тұрады.

Электронды-сәулелік түтікше осциллографтың  ең  маңызды бөлігі, ол   ішіндегі ауасы жоғарғы вакуумге дейін сорылған, арнайы пішінді шыны  колба болып табылады. Түтікше ішінде: К катоды, фокустаушы ФА және  үдетуші ҮА анодтары бар электрондық зеңбірек (пунктирмен  көрсетілген) өзара перпендикуляр жазықтықтарда орналасқан Пх және Пу екі жұп бұрушы пластиналар және флуоренциялаушы Э экран орналасқан (1.3-сурет).

Экранға барар жолда электрондық сәуле екі жұп Пх және Пу пластиналары арасынан өтеді. Егер  пластиналарға кернеу  берілмеген болса, онда жарық дақ экранның ортасында пайда болады. Егер пластиналар әр аттас болып заряд-талған болса, онда электрондар шоғы олардың  арасымен өтіп бара жатып оң зарядталған пластина жаққа қарай бұрылады. Бұрылу мөлшері пластинаға бе-рілген кернеу мәніне байланысты, оны реттеу арқылы сәуленің бұрылу шама-сын өзгертуге болады.

Горизонталь орналасқан Пу пластиналары электрон шоғын жоғары немесе төмен бұрады (яғни У осі бойымен). Олар вертикаль бұрушылар деп аталады. Вертикаль орналасқан Пх пластиналары сәулені  солға немесе оңға бұрады (Х осі бойымен), олар горизонталь бұрушылар деп аталады.

 

 

 

 

 

 

 1.3  Сурет

Электрондық сәуленің Х немесе У осі бойымен (жарық дағының түтікше экранындағы ығысуы) ауытқу шамасы бұрушы кернеуге тура пропорционал, яғни: х=SхU, y=SyU, мұндағы х және у – сәуленің сәйкес осьтердегі ауытқуы (шкала бөлігімен), Sx және Sy – түтікшенің сәйкес горизонталь мен вертикаль бойымен сезгіштігі,  U – пластиналардағы кернеу.

Егер пластиналарға айнымалы кернеу  берілсе, онда электрондар айны-малы күштің әсерінде болады да, электрондық шоқ экранда сызық сызады. 1.4-суретте айнымалы синусоидалы кернеу тек Пу пластинасына (а),тек  Пх пласти-

насына (б), бір мезгілде Пх және Пу пластиналарына (в) берілген жағдайлардағы экрандағы сызық орындары көрсетілген. Соңғы жағдайда периодтары мен фаза-лары бірдей өзара перпендикуляр екі  тербелістің қосылуы орын алады. Экрандағы вертикаль және горизонталь жолақтардың шамасына қарап айныма-лы кернеудің Х және У осьтеріне берілген аплитудалық мәндерін анықтауға болады.

Алайда, электр процестерін оқып үйрену үшін тек  кернеуді өлшеу жеткіліксіз. Кейде, зерттеліп отырған кернеудің қандай заң бойынша өзгеретінін білу қажет, яғни оның уақыттық жаймасын алу керек. Ол үшін зерттелетін кернеу вертикаль бұрушы Пу пластинасына, ал горизонталь ауытқытушы  пластинаға жаймалау генераторынан уақыттық жаймалау кернеуін беру керек.

Жаймалау генераторы периодты түрде және тұрақты жылдамдықпен сәулені экран бетінде горизонталь бағытта белгілі бір нүктеге апарып алып,  лезде қайтадан бастапқы орынға әкелетін кернеу жасауға арналған. Егер бұл қозғалыстар жеткілікті жылдамдықпен қайталанатын болса,онда экранда, сызықтық мәні  белгілі бір уақыт аралығына сәйкес келетін түзу сызық пайда болады. Сонымен  уақыт аралығы Х осіндегі түзу  кесінді болып жаймаланады. Жаймалау генераторының шығаратын кернеуі ара жүзі пішінді (1.5-сурет) болады. Уақыттың (0 – t1)  аралығында ол бірқалыпты өседі де, сонан кейін    (t1 – t2) аралығында күрт нөлге түседі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

                                                 1.4 Сурет

 

 

 

 

 

 

 Жаймалау жиілігін өзгертуге болады. Әдетте жаймалау генераторының жиілікті реттеуінің екі түрі: сатылы және үзіліссіз.

         Егер жаймалау периоды зерттелетін кернеу периодының  бүтін санына тең болса, онда экранда қозғалмайтын қисық пайда болады. Зерттелетін тәуелділікті бақылау ыңғайлы болуы үшін жаймалау Тж периоды мен зерттеле-тін процестің Т периодын дәл келтіру керек, яғни жаймалауды синхрондау  (Тж=nТ, n – бүтін сан)  керек.    

Осциллографтың күшейткіштері. Электронды-сәулелік түтікшелердің сезгіштігі өте нашар болады. Сондықтан пластиналардың әр жұбын кернеу кү-шейткіштерімен жабдықтайды, олар сигналды пластинаға түсер алдында күшейтеді.

Егер осциллографтың кірісіне берілген кернеу көп болса, онда оны азайту қажет. Ол үшін вертикаль  күшейткіштің кірісіне кернеуді мына 1:100, 1:10, 1:1 қатынастарда азайтатын жоғары омдық сатылы кернеу бөлгіші  орналасады.

Қоректендіру блогы әр электрондық осциллографтың қажетті элементі болып табылады. Қоректендіру блогына екі күшейткіш:  жоғары вольттық, ол электронды-сәулелік түтікшені, ал төменгі вольттық – осциллографтың барлық блоктарының радиоэлектрондық тізбектерін қоректендіреді.

2 ЭМК – 2 зертханалық жұмысы. Электр тізбектерін модельдеу тәсілі бойынша  зерттеу

Жұмыстың мақсаты: электростатикалық өрістерді оқып үйренудің модельдеумен негізделген тәсілдерінің бірін меңгеру; электр өрісі конфигурациясын (пішіні түрлерін)  зерттеу.

Тапсырмалар:

- зерттеліп отырған электр өрісінің эквипотенциал беттері мен күш сызықтарын салу; 

- өріс кернеулігін  анықтау.

2.1 Жұмыс әдістемесі

Бұл берілген жұмыстың негізінде математикалық модельдеуді қолдану  мүмкіндігі жатыр.

Күрделі физикалық процестерді зерттеу  барысында модельдеу арқылы жүргізілетін тәжірибелер кең қолданыс тапты. Егер модель мен нақты құбылыс-тың физикалық табиғаты бірдей болса, онда  бұл құбылыстың  сипаты  сақта-лып қалады да, модель мен құбылыстың өлшемдері  өзгеше болады, бұл  физикалық модельдеуге (мысалы, ұшатын аппараттың моделін аэродина-микалық  түтік арқылы сынау) жатады. Алайда, табиғаттары әр түрлі физика-лық құбылыстардың заңдылықтары бірдей дифференциалдық теңдеулермен және шекаралық шарттармен сипатталатын болса, онда математикалық теңдеу-лердің бірдейлігі бір құбылыстың күрделі зерттелуін  екінші  құбылыстың қара-пайым зерттелу тәсілімен ауыстыруға болады, бұл математикалық модельдеу деп аталады.

Электр тогын нашар өткізетін сұйық немесе қатты ортадағы стационар токтың электр өрісі потенциалды болатындықтан, оны зарядталған бөлшектер-дің электр өрісін модельдеуге қолдануға болады.

Өрістердің ұқсастығы олардың қасиеттерін салыстырудан шығады, яғни:

- электростатикалық өріс  потенциалды, электростатикалық өріс кернеулігі векторының тұйық контур арқылы циркуляциясы  Электр тогын өткізетін біртекті ортадағы өріс те (бөгде күштердің  көзі жоқ) потенциалды және   немесе Ом заңына сәйкес  

                                         

          мұндағы  - ток күші  тығыздығы;

*  - ортаның  электр өткізгіштігі;

                                              

          - өріс кернеулігі;

          - шекаралық шарттар да ұқсас. Екі диэлектриктің шекаралық бөлігінде электр өрісі кернеулігі векторының тангенциал және нормаль құраушылары үшін мына   шарттар орындалады.

          Электр тогын өткізетін ортада тангенциал құраушыларының үздіксіздігі ток өрісінің потенциалдығынан, ал ток тығыздығы векторының нормаль құрау-шылары үшін орындалатын шекаралық шарттар  үздіксіздік теңдеуінен  шығады.

Сондықтан,зарядталған денелердің өрісін оқып үйрену үшін токты на-шар өткізетін ортадағы (электр өткізгіш қағаз, электролит ерітіндісі) токтың өрісін пайдалануға болады. Мұны модельдеу барысында электр өрісінің күш сы- зықтарына ток сызықтары, ал потенциалы бірдей беттерге кернеулері бірдей беттер сәйкес келеді. Модельдің  әр нүктесіндегі кернеу көпір немесе басқа  тәсіл арқылы вольтметрмен өлшенеді. Токтың стационар өрістеріндегі  потенциалдың бөлінуін зерттеу үшін өріске енгізілген зондтар қолданылады.  Зонд деген ұшынан басқа  бүкіл ұзындығы жақсы изоляцияланған жіңішке металл  сым таяқша болып табылады.

Модельдеу барысында пішіндері сол денелермен бірдей, бірақ өлшемдері  берілген масштабта алынған ( көбінесе үлкейтілген)  электродтар қолданылады.


2.2 Тәжірибе қондырғысының сипаттамасы

Модельде өткізгіш орта ретінде  токты нашар өткізетін қағаз алынды.

Потенциалы мен кернеулігі тек екі координатқа байланысты болатын жазық өріс модельденеді. Қондырғының электр схемасы 2.1-суретте көрсетілген

Өткізгіш қағазға бекітілген электродтарға ток көзінен тұрақты кернеу бе-ріледі де,  қағаз бетінде стационар электр өрісі пайда болады. Өткізгіш қағаз бе-тіндегі әр нүктенің потенциалы қозғалмалы түйіспелі R потенциометрі бар гальванометр (микроамперметр)  PG арқылы қосылған z зондымен өлшенеді. (тізбектің төрт бөлігі – екеуі потенциометрдің тиегі мен оның ұштарындағы түйіспелер, ал қалған екеуі қағаз бетіндегі электродтар мен зонд арасында – тұ-рақты ток көпірін жасайды). Зондты потенциалы потенциометр тиегінің потенциалымен бірдей нүктеде ұстағанда, микроамперметрмен жүретін ток нөлге тең болады. Потенциометрдің төменгі контакты мен оның тиегі арасын-дағы потенциалдар айырмасын PV  вольтметрімен  өлшейді.

Өлшеулер  нәтижесінде берілген Dj адымы болатын эквипотенциал сы-зықтар картасы алынады. Кернеулік пен потенциалдың арасындағы байланысты пайдаланып

                                                          

  мұндағы  - эквипотенциалдар арасындағы ең қысқа  қашықтық,өріс кернеулігі анықталып, бірдей потенциал сызықтарына ортогональ болатын,кернеулік (күш) сызықтары  жүргізіледі.

  2.3  Жұмыстың орындалу реті мен өлшеу нәтижелерін  өңдеу

  2.3.1 Дәптерге, масштабты сақтай отырып, электродтарды (пішіні мен дәл орнын) және кеңістік торын салу.

  2.3.2   Өлшеу схемасын жинап алып оны іске қосу (2.1-сурет).

  2.3.3  Электродтар арасына максимал потенциалдар айырмасын қою.

  2.3.4  Зонд потенциалын электродқа қатысты 1 - 2 В-қа қойып, зондты өріс бетімен қозғай отырып, микроамперметрдің көрсетуі нөлге тең болатын нүктені табу.Бұл нүктелерді (барлығы 10-12 нүкте) дәптердегі масштабтық  торға белгілеу. Нүктелерді қисықпен қосып, эквипотенциалдар алу (олардың мәндері  жазылуы керек).

  2.3.5 Вольтметрдің көрсетуін өзгерте отырып, келесі эквипотенциал сызықтарды құру.

  2.3.6 Алынған  қартаға электр өрісі кернеулігінің бес-алты сызығын құру.

  2.3.7 Симметрия осьтерін бойлай,мұғалім көрсеткен нүктелердегі  өріс кернеулігі мәндерін есептеу.

  2.3.8  Өрісті бұзатын себептерді, зондтың өлшемінің және тізбек кедергісі ролін жан-жақты талдау.

2.4    Бақылау сұрақтары

2.4.1 Электростатикалық өрістердің кернеулігі мен потенциалы деген не?

Олардың физикалық мағынасы  қалай?

         2.4.2  Электр өрісінің берілген нүктесінде кернеулік пен потенциалдың арасында қандай байланыс бар?

  2.4.3  Қандай өріс потенциалдық өріс деп аталады?

  2.4.4 Электростатикалық өрістерді нашар өткізгіш орта арқылы модель-деу тәсілінің мәні неде?

  2.4.5 Кернеулік сызықтары эквипотенциал беттерге ортогональды екенін қалай дәлелдеуге болады?

  2.4.6 Модельдеу тәсілін пайдалана отырып біртексіз электр өрісі кернеулігінің локалды мәндерін қалай анықтауға болады?

  2.4.7  Тәжірибе қондырғысының жұмысын сипаттау.

  3  ЭМК–3 зертханалық жұмысы. Конденсаторлардың сыйымдылық-тарын  анықтау

  Жұмыс мақсаты: қарапайым конденсаторлардың электр сыйымдылығын есептеудің теориялық тәсілдерін оқып-үйрену; электр сыйымдылығын тәжі-рибе арқылы анықтау әдістемесін меңгеру

  Тапсырмалар:

  - бірнеше конденсатордың сыйымдылығын тәжірибе жүзінде анықтау;

  - зерттеліп отырған конденсатор батареяларының сыйымдылығын тәжірибе арқылы анықтап, тәжірибе нәтижелерін теориямен салыстыру.

  3.1 Өлшеу әдістемесі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы

  Бұл жұмыста конденсатордың сыйымдылығын анықтау әдістемесі негізіне конденсатордың q заряды, оның С сыйымдылығы және U потенциалдар айырмасы арасындағы байланыс алынған

                                                                                                     (3.1)

  Потенциалдар айырмасы конденсаторды зарядтаған кезде вольтметрмен оңай өлшеуге болады.

  Конденсатор заряды баллистикалық режиммен істейтін, айналық гальва-нометр көмегімен өлшенеді. Баллистикалық гальванометрдің бас бөлігі , вертикаль қылға ілініп, тұрақты магнит өрісіне орналасқан бірнеше сым орамнан тұратын рамка болып табылады. Рамкаға жұмсақ темірден жасалған қуыс цилиндр бекітілген, ол осы  қозғалмалы жүйенің инерция моментін артты-рады, демек оның Т тербеліс периоды да көбейеді. Қылдың бұралу бұрышын  байқау үшін оған кішкентай айна бекітілген. Жарық көзінен шыққан сәуле  ай-наға түсіп, одан шағылғаннан кейін құралдан белгілі бір қашықтықта орналас-қан  мөлдір шкалаға барып түседі. Айна бұрылғанда жарық «сағымы», шкалада-ғы сәйкес бөлік санына  орын ауыстырады (3.1-сурет).

         Егер осы құралдың  рамкасына токтың азғана импуьсын (Dt<<Т) жіберсе, онда ток күшіне пропорционал айналдырушы күш моменті (М~I) пайда болады.  Осы түрткінің әсерімен рамка  кинетикалық энергия алады да, қылды энергия түгелдей қылдың деформациялануының потенциалдық энергиясына өткенше, j бұрышына  бұрайды. Нәтижесінде, гальванометрдің «сағымының» максимал ауытқуы рамка тізбегі арқылы өткен толық зарядқа пропорционал екені шығады

                                                                                                    (3.2)

  мұндағы  Абгальванометрдің баллистикалық тұрақтысы.

 

 


3.1 Сурет 

  Гальванометр тұрақтысының мәнін сыйымдылығы белгілі кенденсаторды гальванометр арқылы разрядтау арқылы анықтауға болады.

  Конденсатор сыйымдылығын анықтау үшін 3.2-суретте көрсетілген схема құрастырылады

                                                3.2 Сурет 

П айырып-қосқышты 1 күйге қосқанда, конденсатор потенциометрдің тиегінің орнына сәйкес кернеумен зарядталып, PV вольтметрімен өлшенеді. Ал П айырып-қосқышты 2 күйге қосқанда, конденсатор PG гальванометрі арқылы разрядталады. Гальванометрдің «сағымының» максимал ауытқуын өлшеп алып және Аб  тұрақтысын біле отырып, (3.2) формуласымен конденсатордың заря-дын, ал  (3.1) формуласымен оның электр сыйымдылығын есептеуге болады.

         3.2 Жұмыстың орындалу реті және өлшеулер нәтижесін өңдеу

3.2.1 Баллистикалық  гальванометрді бөліктеу (градуирлеу).

Қондырғы схемасына сыйымдылығы С0 белгілі конденсатор қосылады. Оны белгілі бір U кернеуге дейін зарядтап алып, артынан баллистикалық галь-ванометр арқылы разрядтап, тілшенің максимал n ауытқуын өлшейді.

Мәндері әр түрлі U кернеу бере отырып, соған сәйкес ауытқуды өлшеу арқылы гальванометр бүкіл шкала бойынша ( 8 - 10  нүктеден кем болмауы керек) бөліктенеді. Өлшеу нәтижелерін 1 кестеге жазып, ордината осіне q   зарядты, ал абсцисса осіне n ауытқуларды қойып, бөліктену қисығын салады.

         3.2.2 Белгісіз конденсаторлардың С1 және С2 сыйымдылықтарын анықтау.

С0 конденсатордың орнына С1 конденсаторын қосады. 3.2.1 баптарын-дағыдай  өлшеулерді (үш рет) С1 конденсаторына  бірінші тәжірибеде алынған n ауытқулар мәнінен асып кетпейтіндей кернеу бере отырып жүргізеді. Нәти-желер 2 кестеге жазылады. Бөліктену қисығын пайдалана отырып q1 зарядын анықтап, С1  сыйымдылық мәнін есептейді. Үш тәжірибенің берілгендері бойынша <С> тауып, сенімділік интервалы (қателік) анықталады. Екінші  С2 конденсатордың  сыйымдылығы да осыған  ұқсас өлшенеді.

3.1 К е с т е- Баллистикалық гальванометрді бөліктеу

U, B

n, бөл.

, Кл

 

 

 

    
3.2 К есте

Зерттелетін конденсатор

U, B

n, бөл.

, Кл

С, мкФ

<С>,мкФ

DС, мкФ

С1

 

 

 

 

 

 

С2

 

 

 

 

 

 

С1, С2 тізбектеп

 

 

 

 

 

 

С1,С2 параллель

 

 

 

 

 

 

 

3.2.3 Мына С1 және С2 кондесаторларын параллель және тізбектеп қосқанда пайда болатын  батареялардың сыйымдылығын тауып,  С= С1+ С2  және =+ формулалардың дұрыстығын тексеру.

Конденсаторларды (С1 және С2) өзара параллель және тізбектеп қосады. Бұл екі жағдайда да батарея сыйымдылықтарын 3.2.2 баптағыға ұқсас өлшеп, нәтижелерді 2 кестеге жазады. Сонан кейін батарея сыйымдылықтары  сәйкес формулалармен есептелініп, ол тәжірибеде берілгендерімен  салыстырылады.

         3.3  Бақылау сұрақтары

         3.3.1 Өткізгіштің, конденсатордың электр сыйымдылығы дегеніміз не? Ол шама неге байланысты?

         3.3.2 Қарапайым конденсаторлардың сыйымдылығын теориялық есептеу тәсілі неге  негізделген?

         3.3.3 Берілген  жұмыстағы  сыйымдылық өлшеу әдістемесінің мәні неде?

4  ЭМК–4 зертханалық жұмысы. Сегнетоэлектриктердің электрлік қасиеттерін оқып үйрену.

Жұмыс мақсаты: сегнетоэлектриктердің полярлануының электр өрісі кернеулігіне байланысын зерттеу және диэлектрлік гистерезисті оқып үйрену.

Тапсырмалар:

- гистерезистің максимал тұзағын алу;

- коэрцитивтік Ес күшін, қалдық Dr ығысуды  анықтау;

- сегнетоэлектриктің  диэлектрлік өтімділігінің   өрістің Е кернеулігіне тәуелділігін  алу.

4.1 Өлшеулер әдістемесі  және тәжірибе қондырғысының

 сипаттамасы

Сегнетоэлектриктер деген, температураның белгілі бір аралығында (ин-тервалда) өз бетінше полярлана алатын полярлы диэлектриктер, яғни олардың полярланғыштығы электр өрісі жоқ жағдайда да болады. Осы температура ара-лығының шекараларында фазалық ауысу нәтижесінде сегнетоэлектрик по-лярлы диэлектрикке айналады. Сегнетоэлектриктердің диэлектрлік өтімді-ліктері өте көп (~104) және өріс кернеулігіне  тәуелді;   болғандықтан,   кернеулікпен сызықты емес байланыста болады. Сегнетоэлектриктер-дің электрлік қасиеттерін зерттеу, принциптік электр схемасы 4.1-суретте көрсетілген  қондырғыда орындалады.

 

 

 

 

 

 

4.1 Сурет 

 Қоректену  көзінен схемаға желілік кернеу  ~ 220 В, 50 Гц және  120 В тұрақты ток кернеуі беріледі. Төмендеткіш Т(220/100) трансформатордың екінші орамасынан R3 потенциометрі арқылы алынған реттелуші кернеу R1 жә-не R2 кедергілерден тұратын кернеу бөліп берушіге беріледі.

Кернеу бөлгіштің R1, R2  кедергілеріне параллель, өзара тізбектеліп, екі конденсатор қосылған, оның біреуі зерттелетін керамикалық С1, ал екіншісі эта-лондық Сконденсаторы, олар сыйымдылықтық бөлгіш болып табылады. Со-нымен R1, R2 және С1 мен С2 бөлгіштеріне берілетін кернеуді PV вольтметрімен өлшейді.

Осциллограф (схемада көрсетілмеген) сегнетоэлектриктің поляризацияла-нуын бақылауға және оқып үйренуге арналған.

Гистерезистің симметриялы тұзағын алу үшін зерттеліп отырған тізбекке кернеудің тұрақты құраушысы беріледі, оның шамасын қоректену көзінің алдыңғы жағында орналасқан «12 В – 120 В» кернеуді жайлап реттегіш арқылы өзгертуге болады.

4.1-суретте көрсетілген схема ФПЭ – 02/07 кассетіне жинақталған, олар -қоректену көзі,  осциллографты қоса есептегенде құрылғының негізгі элементі болып табылады. Сандық вольтметр PV бөлек блокта орналасқан.

ФПЭ – 02/07 кассетінің алдыңғы бөлігінде қоректену көзін қосуға ар-налған ұя, ИП,  R3 потенциометрінің реттегіш «Per.U»  тұтқасы, осциллографты қосуға арналған «РО» («У», «Х», «^») ұялары орналасқан.

Эталон С2 конденсатордан осциллографтың вертикаль ауытқытушы пластиналарына Uу  кернеуі  беріледі

                                                                                                      (4.1)

конденсаторлар С1 және С2 тізбектеп қосылғандықтан, олардың астарла-рындағы зарядтар бірдей, яғни q1=q2=q, демек заряд мәнін зерттелетін С1 кон-денсатордағы өрістің D электр ығысымен өрнектеуге болады

                                              

бұдан                                                                                        (4.2)

мұндағы   - конденсатор астарларындағы зарядтың беттік тығыздығы;  -  зерттелетін  конденсатор астарлары ауданы;

 -  оның астарлары диаметрі .

Егер (4.2) ескерсек

                                                                                                      (4.3)

Горизонталь ауытқытушы пластинаға R2  кедергісінен алынатын Uх кернеуі  беріледі

                                                                                            (4.4)

мұндағы  Uкернеу бөлгіштерге ( ), демек, сыйымдылық бөлгіш-терге де берілетін кернеу. R3 потенциометрінен алынатын кернеу U түгелдей дерлік С1 зерттелетін конденсаторына түсу үшін  С1 және С2  мәндері  С1<<С2 болатындай етіп таңдап алынған.

Конденсатор ішіндегі өріс біртекті болады десек, онда

                                                                                                           (4.5)

мұндағы h  сегнетоэлектрик пластинасының қалыңдығы; Е – электр өрісі кернеулігі.

Егер  (4.5) ескерсек, онда

                                                                                          (4.6)

Сонымен, берілген электр схемасында осциллографтың вертикаль және горизонталь ауытқытушы  пластиналарына бір мезгілде зерттелетін сегнето-электриктегі  D электр ығысуына және Е электр өрісі кернеулігіне пропорцио-нал болатын периодты түрде өзгеретін кернеулер беріледі де, нәтижесінде осциллограф экранында гистерезис тұзағы пайда болады (4.2-сурет).

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2  Сурет 

Қисыққа жүргізілген тілшелер өріс кернеулігі өзгерген кездегі нүктенің қозғалыс бағытын көрсетеді. ОА қисығы  – полярланудың негізгі қисығы, өйткені , сегнетоэлектрик бастапқыда полярланбаған еді. Өріс кернеулігі кеміген сайын ығысудың кемуі кернеуліктің кемуінен қалып отырады да, Е = О кезде сегнетоэлектрик  полярланған болады, яғни , мұндағы  қалдық ығысу деп аталады. Қалдық ығысуды жою үшін сегнето-электрикке кернеулігі – Ес, бағыты қарама-қарсы электр өрісін беру керек, Ес  мәні коэрцитивтік күш деп аталады.

4.2-суретте кернеуліктің максимал мәні Еболғанда, өздігінен полярлану D0 қанығу күйге жететін гистерезистің максимал тұзағы көрсетілген.Егер қанығуға жетпеген болса, онда максимал тұзақтың ішінде жататын дербес цикл тұзағы пайда болады.

Егер Uу, Ux және U шамаларының мәндері белгілі болса, онда (4.3), (4.5) және (4.6) өрнектері сегнетик ішіндегі D ығысуды және электр өрісінің  Е кернеулігін табуға мүмкіндік береді. U кернеуі PV вольтметрінің көрсетуі бойынша анықталады.  Ux және Uy кернеулері осциллограф көмегімен өлшенеді де мына  формулалармен есептеледі

                                                                                                     (4.7)

                                                                                                      (4.8)

мұндағы х, у – электрон шоғының осциллограф экранындағы сәйкес Х және У осьтеріндегі ауытқулары;

Кх, Ку – осциллографтың масштабтық торының сәйкес  Х және У осьтеріндегі  бөлік құны.

Сөйтіп, (4.7) мен (4.8) ескере отырып, (4.3) және (4.6) өрнектерінен

                                                                                                   (4.9)

                                                                                         (4.10)

Ал (4.5) өрнегінен

                                                                                             (4.11)

мұндағы U кернеудің әсерлік мәні, ол PV вольтметрімен өлшенеді.

Сегнетоэлектрик ішіндегі өріс кернеулігінің лездік мәнін (4.10)  формуласы, ал амплитудалық мәнін (4.11)  формуласы арқылы анықталады.

Сегнетоэлектриктің e диэлектрлік өтімділігін есептеу үшін, қарастыры-лып отырған үлгінің ішіндегі өріс кернеулігінің әр түрлі Е0 максимал  мәндері үшін алынған қайта полярлану циклдарының төбелерінің геометриялық орны болып табылатын полярланудың негізгі қисығы (4.2-сурет, ОАВ қисығы) қолданылады. Оның әр нүктесі үшін мына өрнекті  жаза аламыз, мұндағы , -қайта полярлану циклдары төбелерінің координаттары. Бірне-ше циклдың төбелері мәндерінің және  (4.9) және (4.11) формулалары көмегімен әр түрлі  мәндері үшін  e мәнін  мына өрнекке сәйкес табамыз

                                                                                  (4.12)

сондай-ақ   тәуелділігін  зерттей аламыз.

4.2 Жұмыстың орындалу реті

4.2.1 Қондырғыны жұмысқа  дайындау

4.2.1.1 Кассеттің ( ФПЭ – 0207) панеліндегі  «Per U» тұтқаны ортаңғы күйге  қою.

4.2.1.2 Осциллографтың (РО) панеліндегі басқару тетіктерін Лиссажу  фигураларын бақылауға мүмкіндік беретін  күйлерге қою.

4.2.1.3 4.1-суретке сәйкес схеманы  құру.

4.2.1.4 Схеманың дұрыстығын оқытушы немесе лаборант тексергеннен кейін құралдарды ~ 220 В, 50 Гц электр желісіне жалғап, құралдардардың панельдеріндегі «Сеть» тумблерін қосу. Осциллограф экранында гистерезис тұзағы шығуы керек.

4.2.1.5 Гистерезис тұзағын экранның орталық бөлігіне орналастыру. ИП панеліндегі «12 В – 120 В» тұтқасының көмегімен кернеудің тұрақты құраушысының экрандағы гистерезис тұзағының бейнесі симметриялы болатындай мәнін таңдап алу .

         4.2.2  Қалдық ығысуды Dr,  коэрцитивтік Ес күшті  анықтау

         4.2.2.1 Кассета панеліндегі «Per U» тұтқасын оң жақ шеткі күйге  бұрап апарып, гистерезистің максимал тұзағын алу. Тағы да Ку мәнін гистерезис тұзағы экранның вертикалының жартысынан аз болмайтындай және экранды толық толтыратындай етіп таңдап алу керек.

         4.2.2.2 Гистерезистің максимал тұзағын( 1-б. бойынша алынған) У осіне қатысты симметриялы орналастыру. Тұзақтың х = 0 үшін жарты биіктігі болатын уr мәнін өлшеу. Осы өлшеуге сәйкес Ку мәнін жазып алу.

         4.2.2.3 Гистерезистің максимал тұзағын Х осіне қатысты симметриялы орналастыру. Тұзақтың у = 0 үшін жарты ені болатын хс  мәнін өлшеу .

         4.2.2.4 Dr және Ес мәндерін (4.9) және (4.10) формулалары бойынша есептеу

4.2.2.5  Барлық мәліметтерді 4.1-кестеге жазу.

4.1 Кесте

Уr

Xc

Dr

Ec

 

 

 

 

 

4.2.3    Тәуелділікті  оқып үйрену

4.2.3.1 Гистерезистің 4.2.2.1 тапсырмасы бойынша алынған максимал тұзағы үшін цикл төбелерінің х0max және у0max мәндерін (4.2-суреттегі В нүктесі). Ол үшін  тұзақтың  төбелерінің әр қайсысын (4.2-суреттегі А және С нүктелері) алдымен х осіне, сонан кейін у осіне (экран торының орталық, бөліктенген сызықтарына) әкеліп, олардың + х0 және – х0, + у0 және –у0 координаттарын анықтап алып, ол мәндердің модульдерінің  арифметикалық ортасын алу. у0 мәнін өлшегенге  сәйкес Ку жазып алу. Вольтметрдің PV көрсе-туі бойынша  U кернеуін анықтау.

         4.2.3.2 Кассета панеліндегі «Per U» реттегіш арқылы U кернеуді кемітіп, кернеуліктің, одан төмен мәндерінде шекті цикл жоғалып кететін (яғни тұзақ ауданы мен оның төбелерінің координаттары өзгере бастайтын) өрістің  кернеулігінің Е0  амплитудалық мәніне сәйкес, шекті цикл тұзағын алу. Осы тұзақ үшін  PV бойынша  U кернеуді анықтау;  .4.2.3.1 бабынан х0, у0, Ку мәндерін алу.

         4.2.3.3 Кернеуді «Per U» тұтқасымен кеміте отырып және әр гистерезис тұзағы  вертикаль бойынша экранның жартысын алатындай етіп, осцилло-графтың Ку  коэффициентін өзгерте отырып,  бестен  кем емес дербес цикл алу.

Әр дербес цикл үшін оның төбелерінің х0 және у0 координаттарын анықтап,  уөлшеуіне сәйкес Ку мәнін жазып алу; PV вольтметрінің U0  көрсе-туін  алу.

4.2.3.4 Барлық өлшеулердің (4.2.3.1-4.2.3.3 б.) нәтижелерін 4.2-кестеге енгізу.

4.2.3.5 Полярланудың негізгі қисығын Х және У координаттарына салу.

4.2.3.6 Қайта полярланудың зерттелген циклдары үшін (4.11) және (4.12) формулалары бойынша  Е0 және e мәндерін есептеу. Мәліметтерді 4.2-кестеге енгізу.

4.2.3.7 Мына   тәуелділіктің графигін сызу.

4.2.3.8 Нәтижелерді талдап, зерттеліп отырған сегнетоэлектрикті қолдану мүмкіндіктері туралы қорытынды жасау.

 

4.2 Кесте

U, В

Х0, бөл

У0, бөл

Ку, В/бөл

Е0, 104 В/м

e, 103

 

 

 

 

 

 

 

         4.3  Бақылау сұрақтары

         4.3.1 Сегнетоэлектриктер, олардың негізгі қасиеттері.

         4.3.2 Полярлану түрлері.

         4.3.3 Сегнетоэлектриктер үшін гистерезис құбылысының мәні неде?

         4.3.4 Неге D ~ у, ал Е ~ х?

4.3.5       Эксперимент қондырғысын сипаттап, оның жұмыс істеуін     

          түсіндіріңіз .

5  ЭМК – 5 зертханалық жұмысы. Конденсатордың сыйымдылығын айнымалы токтың көпір схемасы көмегімен анықтау

         Жұмыстың мақсаты: конденсатордың сыйымдылығын көпір схемасы-ның көмегімен тәжірибе жүзінде анықтау тәсілін меңгеру.

Тапсырмалар:

- көпір схемаларының жұмыс принципімен танысу;

- зерттелетін конденсаторлардың сыйымдылығын анықтау.

         5.1 Жұмыс  әдістемесі

         Зертханалық практикумдарда кедергіні, сыйымдылықты және индуктивтікті өлшеудің  көпірлік тәсілдері кең қолданылады.

         Төртиінді көпірдің принциптік схемасы 5.1-суретте көрсетілген.

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 5.1 Сурет 

Оның иіндері  ретінде актив кедергілер, сыйымдылықтар, индуктивтер болып, олар импеданстармен сипатталады. Айнымалы ток үшін импеданс кедергі ролін атқарады да, ток күші мен кернеу амплитудалары арасындағы ара қатынасты ғана ескеріп қоймай,сондай-ақ олардың фазалары арсындағы байланысты да қарастырады. Мысалы, өз ара тізбектеліп қосылған кедергісі R резистордан, сыйымдылығы С конденсатордан және индуктивтігі  L катушка-дан тұратын тізбек үшін, импеданс

                                                       

         Көпірді қоректендіру (5.1-сурет) АС диагоналына қосылған  айнымалы ток көзі арқылы  іске асырылады. BD диагоналына РА индикаторы қосылады. Тізбек  тұйықталғанда индикаторда ток жоқ болса, онда көпір теңгерілген деп аталады. Бұл жағдайда импеданс иіндері арасында толық анықталған байланыс белгілі болады да, одан өлшеніп отырған белгісіз иіннің  импедансын берілген басқа импеданстар арқылы есептеп алуға болады.

         Көпірдің теңгерілуі (балансы)  әлбетте, В және D нүктелерінің потенциал-дары кез келген уақыт мезетінде бір-біріне тең болғанда, яғни фаза жағынан да, амплитудалары да дәл келгенде іске асады. Бұл Z1 және Z4 импеданстарындағы кернеу тең болғанда орындалады. Осы шарттарды пайдалана отырып, ізделініп отырған шама үшін есептеу формуласын алуға болады.

         5.2 Эксперименттік қондырғының сипаттамасы

         Бұл жұмыста конденсатордың сыйымдылығын өлшеу  конденсатор айны-малы ток тізбегінде сыйымдылық кедергі деп аталатын кедергі тудыратынына негізделген

                                                       

         мұндағы w - айнымалы ток жиілігі.

         Жұмыста қолданылатын көпір схемасы (5.2-сурет) реттелетін айнымалы кернеу көзіне қосылады. Зерттелетін Сх және  С0 (сыйымдылығы белгілі) конденсаторлар осы схеманың екі иінін, ал ВD потенциометрдің өзгермелі R1 және R2 кедергілері қалған екі иінін жасайды .

 

                                              

 

 

 

 

 

5.2 Сурет 

         Көпірдің BD диагоналына B және D нүктелерінің арасындағы потенциал-дар айырмасының жоқ екенін көрсететін индикатор ретінде  PV  вольтметрі қосылады. Потенциометрдің тұтқасын бұрай отырып, схема кедергілерінің B және D нүктелердің потенциалдары бірдей болатын, жағдайын  алуға бола-ды,,яғни

                                                       

         Мыналарды   және  ескере отырып, зерттеліп отырған конденсатордың сыйымдылығын есептеу формуласын  аламыз

                                                                                                    (5.1)

         Ал  R1 және R2 кедергілері омметрамен өлшенеді. Ол үшін көпірдің әр теңгерілгенінен кейін  ВD вольтметрін схемадан айырып тастау керек ( Еске-ріңіз!  Потенциометрдің тұтқасын қозғамаңыз). Сонан кейін  омметрді BC және CD нүктелеріне кезек-кезек қосу арқылы R1 және R2 кедергілерін өлшейді.

         5.3 Жұмыстың орындалу реті және өлшеулер нәтижесін өңдеу

5.3.1 Зерттелетін конденсатор ретінде тасымалы блоктың С1, С2, С3 немесе С4 төртеуінің біреуін қосып, өлшеу схемасын  жинау. Вольтметр мен ток көзін қосу .

5.3.2 Потенциометрдің тиегін қозғалта отырып көпірдің теңгерілу күйін алу. Омметрді BC және CD нүктелеріне кезек-кезек қосу арқылы R1 және R2 кедергілерін өлшеп, нәтижелерді кестеге енгізу. Бұл кезде вольтметрдің тілшесі нөлде болуы керек. Осы конденсатормен жүргізілген тәжірибе үштен кем бол- мауы керек .

5.3.3 Зерттелетін басқа конденсаторды қосып 5.3.2.б-қа сәйкес өлшеулер жүргізу. Әрі қарай осы зерттеліп отырған конденсаторларды параллель және тізбектеп қосып, сондай өлшеулер жүргізу.

5.3.4 Өлшеулер нәтижесін 5.1-кестеге енгізу.Зерттелетін конденсаторлардың және олардың қосылыстарының сыйымдылықтарын есептеу. Қарасты-рылған әр жағдай үшін алынған мәліметтерге статистикалық өңдеу жүргізу.

5.3.5 Зерттеліп отырған конденсаторларды параллель және тізбектеп қосқандағы теориялық сыйымдылығын есептеу.

5.3.6  Талдау жасап, қорытындыны тұжырымдау.

 

5.1Кесте

Зерттелетін конденсатор

R1, Ом 

R2, Ом

Сх, мкФ

< Сх >, мкФ

х>±DС, мкФ

 

С1

1.

2.

3.

 

 

 

 

 

С2

1.

2.

3.

 

 

 

 

 

 

1.

2.

3.

 

 

 

 

 

 

1.

2.

3.

 

 

 

 

         5.4 Бақылау сұрақтары

         5.4.1 Сыйымдылықты өлшеудің көпірлік тәсілінің мәні неде?

         5.4.2 Көпірдің теңгерілуі шартына сәйкес оның иіндерінің кедергілері арасындағы байланыс формуласы? Дәлелдеңіз.

         5.4.3 Эксперименттік қондырғы туралы  әңгімелеңіз?

 6   ЭМК – 6 зертханалық жұмысы. Жалпылама Ом заңын оқып үйрену

         Жұмыстың мақсаты: Тұрақты токтың біртекті емес бөлігі үшін жалпылама Ом заңын тәжірибе жүзінде зерттеу.

         Тапсырмалар:

         - тізбек бөлігі ұштарындағы потенциалдар айырмасының онымен ағатын токқа байланысын оқып үйрену;

         - тәжірибе мәліметтері бойынша ЭҚК-ін және тізбек  бөлігінің толық кедергісін есептеу.

         6.1  Жұмыс әдістемесі

Тұйықталған электр тізбектерінде  электр өрісі бағыты бойымен ( по-тенциалының кему жағына қарай) қозғалатын оң тасымалдаушы зарядтармен қатар, оң тасымалдаушы зарядтар  бағытына қарама-қарсы бағытта, яғни потенциалдың өсу бағыты жаққа қозғалатын бөліктері болуы тиіс. Мұндай орын ауыстыру тек, бөгде күштер деп аталатын, табиғаты электрлік емес күштердің әсерімен ғана болуы мүмкін. Бірлік оң зарядты тасымалдаған бөгде күштің жұмысын электр қозғаушы күші (ЭҚК-і) деп, оны e арқылы белгі-лейді. Бөгде күштер әсер ететін тізбек бөлігі біртекті емес  бөлік деп аталады.

Тізбектің қандай да болмасын бір 1 –2 бөлігінде q зарядты орын ауысты-ру үшін электростатикалық және бөгде күштердің істейтін А12 жұмысы ,

                                                                             (6.1)

Электростатикалық және бөгде күштердің бірлік оң зарядты орын ауыс- тыру үшін істеген жұмысына сан жағынан тең шаманы тізбектің берілген бөлігіндегі кернеудің түсуі немесе жәй кернеу U деп атайды .

Жоғарыдағы (6.1) формулаға сәйкес

                                                                                   (6.2)

Бұл (6.2) формуласынан кернеу мен бөлік ұштарындағы потенциалдар айырмасы тек біртекті бөлік ( бөгде күштер жоқ) үшін ғана бірдей ұғымда болады екен.

 Егер тізбек бөлігімен  I ток күші өтетін болса, онда осы бөліктегі кернеу-дің түсуін ток күші мен бөліктің (R+r) толық кедергісінің көбейтіндісімен өрнектеуге болады, яғни

                                                                                         (6.3)

мұндағы r ток көзінің ішкі кедергісі.

Жоғарыдағы (6.2) және (6.3) өрнектердің оң жағын теңестіре отырып, одан пайда болған теңдеуден I ток күшін табамыз,

                                                                                     (6.4)

Бұл формула біртекті емес тізбек бөлігі үшін Ом заңы болып табылады.

6.2 Тәжірибе қондырғысының сипаттамасы

Қарастырылып отырған тізбек бөлігі (1 – 2)  ішкі кедергісі r ток көзінен e1 және тұрақты R1 кедергіден тұрады. Тізбектің 1 – 2 бөлігіндегі потенциалдар айырмасы мен онымен жүретін ток күшінің  байланысын алу үшін 6.1-суретте көрсетілген электр тізбегін пайдаланады

 

 

Подпись: PV

 

 

 

                                                6.1-сурет 

         Мұнда PV зерттеліп отырған 1 – 2 бөлігіне параллель қосылған вольт-метр; R2берілген 1 - 2 бөлігінен тыс айнымалы кедергі, оның көмегімен тізбектегі ток күшін өзгертуге болады; PAосы токты өлшеуге арналған амперметр, R екінші e2 ток көзінен берілетін кернеуді өзгертуге арналған потенциометр, оның ЭҚК-і бірінші (зерттеліп отырған) ток көзі ЭҚК-інен артық.

Кілт К ашық,  D тиегі ең шеткі (D2 нүктесі) күйде тұрған жағдайда , ток тек D2e1R1M, тізбегімен ғана жүреді, токтың бағыты (1 нүктеден 2 нүктеге қарай), ал оның мәні бір ток көзінің әсерімен ғана анықталады. Схеманың осы бөлігі үшін  j2 > j1 екенін көруге болады. Ом заңынан (6.4) зерттеліп отырған  тізбек бөлігі үшін

                                                                                   (6.5)

Мұндағы e1, R1 және r шамаларының тұрақты мәндері үшін бұл тәуелділік сызықтық сипатта болады. Бұл j2 - j1 = f (I) функциясының графигі (j2 - j1) ордината осін I = О, j2 - j1 = e1 нүктесінде қиятын түзу (6.2-сурет) болады. Түзудің абсцисса (ток осіне) осіне көлбеулік бұрышы доғал болады, өйткені I  шамасының алдындағы таңба теріс және ол бөлік кедергісіне байланысты.

Потенциалдар айырмасының өсімшесі (6.5) ток өсімшесімен мынадай байланыста болады

                                              

бұдан                                                   (6.6)

 

 

 

 


                                 6.2 Сурет 

Екінші схема К кілтінің жабық, ал D тиегінің  потенциометрдің белгілі бір аралық нүктесіндегі орнына сәйкес келеді. Бұл жағдайда 1 – 2 бөлігіндегі ток күші потенциометрдің тиегі орнына қарай e2 мен e1   көздерінің әсеріне де байланысты болады. Сондықтан e2 ток көзінің j2 - j1 потенциалдар айырмасына   үлесі e1  ток көзінікіне қарағанда басым болатын ток күші мәнін алуға болады, яғни j2 - j1 < 0. Бұл жағдайда  j2 - j1 = f (I)  байланысы графигі ток осін қиып өтіп,  токтың теріс мәндері аймағын да қамтиды.

6.3  Жұмыстың орындалу реті мен тәжірибе нәтижелерін өңдеу

6.3.1 Зерттеліп отырған 1 - 2 тізбек бөлігіне ЭҚК-і белгісіз e1 ток көзі мен R1 кедергісін қосып, 6.1-суретке сәйкес схеманы жинау.

6.3.2 Потенциалдар айырмасы мен ток күшінің арасындағы байланысты R2 кедергісін әр  10 Ом сайын  0-ден 60¸80 Ом аралығында өзгерте отырып алу. Нәтижелерді 6.1-кестеге жазу.

6.3.3 Бұл j2 - j1 = f1 (I) тәуелділігінің графигін салу. Графикті ордината осіне дейін созып, e1 ток көзінің ЭҚК-ін табу.Түзудің (6.1)  көлбеулігі арқылы  R1 мәнін табу.

6.3.4 Кедергіні (R1 ) басқа R1¢кедергімен ауыстыру.   К  кілтін қосу.

6.3.5  Кедергілер магазинін ажыратқан күйде (R2 = 0) потенциометр тиегі-мен ток күшінің ұсынылған мәніне қойып алып, сонан кейін R2 кедергісінің максимал мәніне қою.

6.3.6 Кедергіні R2 әр бір  20 Ом сайын кеміте отырып, j2 - j1 = f2 (I) байланысын алу. Вольтметрдің көрсетуі нөлге жақындағанда, оның полюстарын ауыстырып алып, R2 мәні нөлге тең болғанша  өлшеуді жүргізе беру. Нәтижелерді  6.1-кестеге  жазу.

6.3.7  Бұрынғы f1 (I) тәуелділігі салынған графикке жаңа алынған j2 - j1 = f2 (I) графигін тұрғызу . 6.3.3. бабына сәйкес e1 және R1 мәндерін анықтау.

6.3.8  Жұмыс нәтижелерін 6,1-кесте мен графикте көрсету.

6.3.9 Нәтижелерге талдау жасап, e2 ток көзі мен потенциометрдің қозғал-малы D тиегінің ролі туралы қорытынды тұжырымдау керек.

 
6.1 Кесте

Кедергі

I, мА

(j2 - j1), В

 

R1

 

 

 

1

 

 

         6.4  Бақылау сұрақтары

         6.4.1  Тұрақты токтың болу шарттары мен сипаттамалары.

         6.4.2  Бөгде күштер. Ток көздері.

         6.4.3 Дифференциалдық және интегралдық түрдегі Ом заңы. Электр қозғаушы күші, потенциалдар айырмасы, кернеу және бұл шамалардың  физикалық мағынасы.

         6.4.4  Бұл  жұмыста Ом заңы қалай тексеріледі?

         6.4.5 Тізбек бөлігінің сипаттамалары және оның кедергісі мен ЭҚК-і қалай анықталады?

7    ЭМК – 7 зертханалық жұмысы. Тұрақты ток тізбегінде қуаттың берілуі

Жұмыстың мақсаты: пайдалы, толық  қуатты және ток көзінің  п.ә.к.–ін  тәжірибе арқылы зерттеу.

Тапсырмалар:

- пайдалы, толық  қуаттың және ток көзінің  п.ә.к.–інің  ток  күшіне тәуел-ділігін оқып үйрену;

- пайдалы қуаттың жүктеме кедергісіне тәуелділігін оқып үйрену;

- ток көзінің ішкі кедергісін  және қысқаша тұйықталу тогын анықтау.

 7.1  Жұмыс әдістемесі мен тәжірибе қондырғысының  сипаттамасы 

Ом заңына сәйкес  тізбектегі ток күші 

                                             (7.1)

мұндағы e - ток көзінің электрқозғаушы күшіҚК-і);

r ток көзінің ішкі кедергісі;

R -  сыртқы кедергі  (мұндай тізбектің балама схемасы 7.1-суретте берілген).

 

 

 

                                                        7.1 Сурет

         Ток көзінің ЭҚК-і оның қасиеттері бойынша ( мысалы, гальваникалық элементте – электродтар мен электролиттердің табиғатына қарай) анықталады және  ол тізбекпен жүретін ток күшіне  байланысты емес. (7.1) формула бойынша сыртқы тізбектегі  кернеудің түсуі

                                              

ЭҚК-іне тең емес, ол әрқашан одан кем болады. Бұл тізбекпен ток жүріп тұрғандағы ток көзінің қысқыштарындағы кернеу болып табылады. Ток күші артқан сайын сыртқы тізбектегі кернеу кемиді, бұл кему ток көзінің ішкі кедергісі неғұрлым көп болса, соғұрлым  күштірек болады. Көп жағдайларда сыртқы тізбектегі кернеу онымен жүретін ток күшіне, яғни жүктемеге аздап қана тәуелді болуы көзделеді. Бұл қойылатын талап ішкі кедергі жүктеме кедергісімен салыстырғанда ескермеуге болатындай өте аз болғанда орындалады. 

Егер r<< R болса, онда әлбетте , Ir << e , ендеше U = e = const деуге болады.

Қысқыштарындағы кернеуінің мәні ток күшіне тәуелсіз ток көзі- кернеу көзі (ЭҚК-і) деп аталады. Идеал кернеу көзінің қуаты өте жоғары болуы керек, өйткені жүктеме кедергісі R = 0 болғанда, оның ток күші I = ¥. Нақты ЭҚК-і көздерінде ток күшінің максимал мәні ішкі кедергімен шектелген

                                                (7.2)

Бұл  R<< r жағдайда ток көзінің қысқаша тұйықталуы;

 -  қысқаша тұйықталу тогы дейді .

Кейбір арнайы жағдайларда (мысалы, жартылай өткізгіштік құралдар  тізбектерінде) ток көзінің r ішкі кедергісі R жүктеме кедергісінен орасан зор көп болады, яғни  r >> R. Демек, ток көзі беретін ток күші

Осындай жағдайларда электр энергиясы көзін ток көзі ретінде қараған жөн, өйткені сыртқы тізбектің R кедергісінің өзгерісі қорек көзінің қысқыш-тарындағы U кернеуді ғана өзгертеді.

Сонымен ток көзінің сапалығы тек ЭҚК-імен ғана емес, сонымен бірге r ішкі кедергімен де анықталады.

Электр қозғаушы күштердің физикалық табиғаты әртүрлі ток көздерінде түрліше болады. Ішкі кедергі ток көзі ішіндегі омдық кедергі болып табылады.

Ток көзі өндіретін қуат Р = e I, жүктемеге

                                                          (7.3)

және ток көзіне Р1 = I2 r бөлінеді. Жүктемеде бөлінетін Ре қуатты пайдалы қуат дейді. Ток көзінің пайдалы әсер коэффициенті

                                                           (7.4)

Сыртқы кедергі нөлден (қысқаша тұйықталу) шексіздікке дейін ( ажыра-тылған тізбек) өскенде сыртқы кедергідегі (жүктемедегі) кернеу нөлден ЭҚК-іне тең мәнге дейін, ал тізбектегі ток күші қысқаша тұйықталу тогынан нөлге дейін өзгереді. Пайдалы қуаттың Реmax максимал мәні R = r болғанда, яғни  ток көзі мен жүктеме кедергілерінің келісулік режимінде орындалады.

         Тұрақты ток тізбегін зерттеуге арналған қондырғының схемасы 7.2-сурет-те көрсетілген. Жүктемеге ЭҚК-і  мен ішкі кедергілері әр түрлі ток көздері ке-зек-кезек қосылуы мүмкін. Тізбек параметрлерінің сәйкестенуін іске асыру үшін, оған қосымша R1  кедергісі қосылады. Берілген жағдайда R1 кедергісі РА мен РV құралдарына және ток көзіне зияндық келтірмей, жүктеменің R кедер-гісін кең (диапазонда) аралықта (бір Омнан жүздеген Омға дейін) өзгертуге мүмкіндік беру үшін, токтың максимал мәнін шектеп отырады. Жүктемедегі I және U кернеуін РА миллиамперметрі мен РV вольтметрі өлшейді.

 

 

 

 

 

7.2 Сурет 

7.2 Жұмыстың орындалу реті

7.2.1 Өлшеулер жүргізілетін схеманы жинау.

7.2.2 Ток көзіне R жүктемені қосып, жүктеменің кедергісін 0-ден 200 Омға дейін әр 10 Ом сайын өзгерте отырып, миллиамперметр мен вольтметрдің көрсетуін 7.1-кестеге жазу.

7.3 Нәтижелерді өңдеу

7.3.1 Әр ток көзі үшін  өлшенген I ток күші мен U кернеуі мәндері бойын- ша, Ре, Р, h шамаларының мәндерін есептеу.

7.3.2 Бір графикке  Ре, Р, h шамаларының ток күшіне байланысын салу.

7.3.3 Пайдалы Ре қуаттың R жүктеме кедергісіне тәуелділігін салу.

7.3.4 Алынған Ре (I) және Ре (R) тәуелділіктері графигінен пайдалы қуат-тың максимал мәніне сәйкес келетін, Rmax кедергіні анықтау.

7.3.5 Алынған мәліметтер бойынша ток көзінің r = Rmax - R1 ішкі кедер-гісін және I қ.т .қысқаша тұйықталу тогын есептеп шығару.

7.3.6 Нәтижелерге талдау жүргізіп, тәжірибе жүзінде алынған тәуелділік-терге және олардың теориямен сәйкестігі туралы қорытынды  тұжырымдау.

 

7.1 Кесте

e, В

R, Ом

I, мА

U, B

Ре, мВт

Р, мВт

h

I қ.т., А

r, Ом

7.4 Бақылау сұрақтары

7.4.1 Тұрақты ток заңдары. Электр қозғаушы күші.

7.4.2 Электр энергиясы көзінің сапалығын қандай параметрлер анықтайды? Неге?

7.4.3 Пайдалы қуат, ток көзінің қуаты және оның п.ә.к.-і деген не ?

7.4.4 Қысқаша тұйықталу деген не ? Қысқаша тұйықталуды алу шарты.

7.4.5 Жоғарыдағы 7.4.1, 7.4.3 баптарын пайдалана отырып, ток көзі мен жүктеменің кедергілерінің сәйкес келу режимін қалай анықтауға болады ?

         8  ЭМК – 8 зертханалық жұмысы. Электрондардың металдан шығу жұмысын анықтау

         Жұмыстың мақсаты: электрондардың шығу жұмысын термоэлектрон-дық эмиссия құбылысы негізінде эксперимент арқылы анықтау тәсілін меңгеру.

         Тапсырмалар:

         - вакуумдық диодтың вольт – амперлік сипаттамалары тобын алу;

-         электронның  металдан (вольфрамнан) шығу жұмысын анықтау.

Жұмыс  әдістемесі

         Электронды қатты немесе сұйық денеден вакуумге шығару үшін  оған берілуге тиіс ең аз энергияны шығу жұмысы дейді.Шығу жұмысын Ашығ (немесе жай А) деп белгілейді, алайда оны көбінесе шығу потенциалы j мен электронның е заряды арқылы өрнектейді

                                                       

         Электронның металдан шығу жұмысы температураға аз ғана тәуелді, бі-рақ металл бетінің күйіне (оның тазалығына, өңделу тәсіліне) сезімтал болады .

         Металл ішіндегі электрондарға қосымша энергияны әр түрлі тәсілмен беруге болады. Бұл жағдайда кейбір электрондар шығу жұмысын орындап, металдан шығуына мүмкіндігі болады, яғни электрондық эмиссия деп аталатын құбылыс орын алады. Электрондарға энергия қандай тәсіл арқылы берілгеніне байланысты олар: термоэлектрондық эмиссия, фотоэмиссия (фотоэффект), екінші реттік электрондық эмиссия деген түрлерге бөлінеді. Осы құбылыстарды оқып үйренуге байланысты шығу жұмысын тәжірибе жүзінде анықтаудың бірнеше тәсілдері бар.

         Берілген жұмыста электронның металдан шығу жұмысын анықтау термоэлектрондық эмиссия құбылысына негізделген, оны бақылау үшін  екі электродты лампы- вакуумдік диод- пайдаланылады.

         Диодтың вольт–амперлік сипаттамаларын сараптау барысында оған  қанығу тогы тән  екені анықталды. Термоэлектрондық қанығу тогының jS тығыздығы катод материалының эмиссиялық қабілетін, яғни катодтың бірлік беттен уақыт бірлігі ішінде шығара алатын электрондардың максимал санын көрсетеді.

         Термоэлектрондық қанығу тогының jS тығыздығы катод материалына байланысты және катодтың температурасы артқан сайын көбейеді екен

                                                                                               (8.1)

         Формула (8.1)  Ричардсон – Дэшман формуласы деп аталады.  Ол квант-тық көзқарас негізінде алынған, мұндағы  - шығу жұмысы,  - металл тегіне тәуелсіз тұрақты, оның теориялық мәні 120 А/(см2К).

         Термоэлектрондық эмиссияның классикалық формуласы (8.1) өрнегінен өзгешелігі тек  Т2 орнына  Т1/2 және  болады, яғни

                                                                                             (8.11)

         Бұл екі формуланың екеуінің де беретін нәтижелері іс жүзінде бірдей, өйткені  jS шамасы мен  Т арасындағы тәуелділік негізінен экспоненциалдық көбейткіш арқылы анықталады, ал ол температураға байланысты Т2 және Т1/2 көрсеткіштік көбейткіштермен салыстырғанда әлдеқайда күшті өзгереді.

         Логарифмдеуден кейін (8.1) мынадай болады,

                                                                                 (8.2)

         Жоғарыда айтылғанды ескерсек, (8.2) формуласын қарапайым түрде жазуға болады, яғни

                                                                                          (8.3)

         Бұл (8.3) формуласы шығу жұмысын « Ричардсон түзулері» тәсілі арқылы анықтауға негізделген.  Формуладан  және 1/Т шамаларының арасындағы байланыстылықтың түзу болатынына оңай көз жеткізуге болады (8.1-сурет), оны катодтың әр түрлі температуралары үшін қанығу тогы тығыздығын өлшеу арқылы оңай құруға болады. Бұл түзудің түрі 8.1-суретте көрсетілген.

Катодтың Т1 және Т2 температураларына сәйкес  шамасының екі мәнін қарастырайық. 8.1-суреттен түзудің 1/Т осіне a көлбеулік бұрышының тангенсі

 

                                                                             (8.4)

 

 

 

 

 

 

 

 8.1 Сурет

         Екінші  жағынан

                                                                            (8.5)

         Осы (8.4) және (8.5) өрнектерін салыстыра отырып Ашығ шығу жұмысы-

ның есептеу формуласын аламыз  

                                                                    (8.6)

         Көбінесе ондық логарифмдерге амалдар қолдану ыңғайлы. Сондықтан   ара қатынасын пайдаланып, (8.6) формуласына мынадай түр береміз

                                                                                                (8.61)

         Графикті (8.1-сурет) салу үшін тәжірибе жүзінде диодтың қанығу тогы тығыздығы мен катодтың температурасын (үш және одан да көп нүктелер алу керек) тәжірибе жүзінде анықтау қажет. Қанығу тогы тығыздығын зерттеліп отырған диодтың вольт-амперлік сипаттамасынан аламыз. Катодтың темпера-турасын, оған берілетін  қуат түгелімен жылулық сәуле шығаруға кетеді деген ұйғарым бойынша табуға болады. Катод температурасының оны жылытуға жұмсалатын қуатқа тәуелділігі өте күрделі болғандықтан, оны анықтау арнайы мәселе болып табылады. Сондықтан бұл жұмыста вольфрам катоды үшін арна-йы жүргізілген өлшеулер арқылы алынған  тәуелділігінің бөліктеу графигі ұсынылады.

         8.2 Тәжірибе қондырғысының сипаттамасы

         Қондырғының электр схемасы 8.2-суретте көрсетілген. Зерттелетін диод пен тізбектің басқа элементтері ФПЭ-6 кассетінде жиналған. Қоректік көзі  ИП, PVж вольтметрі мен анодтық токты өлшеуге арналған РА миллиамперметрі бөлек орналасқан. Анодтық токтың өлшеу шегін 20 мА етіп қояды.

Катодты қыздыруға жұмсалған қуатты анықтау үшін қоректік көзінің панелінде орналасқан РА амперметрі мен PVж вольтметрі (ол ИП сол жағында) пайдаланылады.

 

 

 

 

Подпись: 2,5÷4 В

 

Подпись: Rн

 8.2 Сурет  

         Қылдағы ток күшін жайлап реттеу тұтқасы қоректік көзінің панеліндегі амперметр астында орналасқан Rж айнымалы кедергісі көмегімен іске асыры-лады.

         Анодтық кернеу қорек көзі панелінде орналасқан PV вольтметрімен өл-шеніп, тұтқасы вольтметр астында орналасқан R потенциометрімен реттеледі.

         8.3 Жұмыстың орындалу реті мен өлшеулер нәтижелерін өңдеу

         8.3.1 Схеманың (8.2-сурет) барлық элементтерінің бір-бірімен қосылуын тексеріп, қондырғыны іске қосу.

         8.3.2 Катод қылы тогының  керекті мәнін (1,6¸2,2) А аралығында қою. Оған сәйкес қыл кернеуі мәнін жазу.

         8.3.3 Диодтың вольт–амперлік сипаттамасын алу, ол үшін анодтық кернеуді әр 10 В сайын 10 В-тан 100 В-қа дейін өзгерте отырып, соған сәйкес  анодтық токтың мәнін жазу.

         8.3.4 Қыл тогының  әр түрлі мәндері үшін 8.3.2 және 8.3.3 б. Екі реттен кем емес  қайталау. Өлшеулердің барлық мәліметтерін 8.1-кестесіне жазу.

 

8.1 Кесте

Iқ, А

Uқ, В

Iа, мА

Uа, В

 

 

 

 

 

         8.3.5 Диодтың вольт–амперлік сипаттамасы графиктерін салу. График-терден қанығу токтарын анықтап, мына формула бойынша қанығу тогы тығыздығын есептеу

мұндағы  -анод беті ауданы.

8.3.6 Қылдағы ток күші мәндерінің барлығы үшін катодта бөлінетін қуат-тың  катод ауданы бірлігіне келетін мәндерін есептеу

                                              

мұндағы

         Катодтың Т температурасының P/Sk шамасына тәуелділігі графигінен (зертханалық жұмыс стендісінде) Т температураны анықтау. Барлық алынған мәліметтерді 8.2-кестесіне енгізу.

 
8.2 Кесте

Iа қан, мА

jS, мА/м2

lg jS

Iқ, А

uқ, В

P/Sk, Вт/см2

Т, К

1

2

.

.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         8.3.7 Мына  тәуелділіктің графигін салып, электронның шығу жұмысын анықтау (8.61 формулаға қара).

         8.3.8 Нәтижелерге талдау жасап, алынған нәтижелерді кестелік мәлімет-термен салыстырып ,  олардағы алшақтықтың себептерін түсіндіру.

         8.4 Бақылау сұрақтары

         8.4.1 Шығу жұмысы деген не? Электронның металдан шығу жұмысы шамасы немен анықталады?

         8.4.2  Термоэлектрондық эмиссия құбылысының мәні неде?

         8.4.3  Вакуумдік диод қалай құралған, ол қалай жұмыс істейді?

         8.4.4 Вакуумдік диодтың вольт–амперлік сипаттамасы нені көрсетеді? Оған тән ерекшеліктерді сипаттап беріңіз.

         8.4.5  Қанығу тогы деген не?  Ол Is  шамасы неге байланысты?

         8.4.6 «Ричардсон  түзулері» тәсілінің мәні неде? Бұл түзулерді қалай алуға болады? Шығу жұмысын қалай анықтау мүмкін?

         8.4.7 Тәжірибе қондырғысы неден тұрады? Оның жұмыс істеуін әңгімелеңіз.

 

Әдебиеттер тізімі 

1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы.- М. : Наука, 1989. - т. 2.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Жалпы физика курсы  . -М. :  Высш. шк., 2002.

3. Трофимова Т.И. Жалпы физика курсы. -М. : Высш. шк., 2002.

4. Иродов И.Е.  Электромагнетизм. Негізгі заңдары. - М. : Физматлит, 2000.

 

Мазмұны 

Кіріспе                                                                                                               3

1  ЭМК – 1 зертханалық жұмысы. Зертханалық электр тізбекте-

рінің негізгі элементтері. Электр өлшегіш құралдар                                        4

2  ЭМК – 2  зертханалыық жұмысы. Электр өрістерін модельдеу

тәсілімен  зерттеу                                                                                              9

3 ЭМК – 3  зертханалық жұмысы.  Конденсаторлардың  сыйымдылығын

анықтау                                                                                                                   12

4 ЭМК – 4  зертханалық жұмысы Сегнетоэлектриктердің             

электрлік қасиеттерін  оқып үйрену                                                                 15

5 ЭМК – 5 зертханалық жұмысы. Конденсатордың сыйымдылығын

 айнымалы ток арқылы көпір схемасы көмегімен анықтау                                       20        

6 ЭМК–6 зертханалық жұмысы. Жалпыланған Ом заңын оқып үйрену           23         

7  ЭМК – 7 зертханалық жұмысы.Тұрақты ток тізбегінде қуаттың берілуі        26  

8 ЭМК – 8 зертханалық жұмысы. Электрондардың металдан шығу жұмысын анықтау                                                                                                      29   

Әдебиеттер тізімі                                                                                                         34