ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
16
При частоте переключения f =50 Гц стрелка тангенс-гальванометра не бу -
дет успевать следовать за изменениями тока разряда и показания тангенс-
гальванометра будут соответствовать среднему значению тока разряда. Зная ве-
личину накапливаемого заряда q, можно определить средний ток разряда конде-
сатора I
СГСЭ
=
Т
q
=С
0
Uf (2).
Силу тока в СГСМ системе определяют по формуле
I
СГСМ
=
n
rtgH
π
β
2
0
(3),
где Н
0
[э] – горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля
Земли , r [см ] – радиус кругового тока тангенс-гальванометра, n – число витков
провода тангенс-гальванометра, β – угол отклонения магнитной стрелки тан-
генс-гальванометра от направления магнитного меридиана Земли. Значение Н
0
определяется в предыдущей работе № 7 (“Определение горизонтальной состав-
ляющей напряженности магнитного поля Земли”).
Подставляя (2) и (3) в (1), получим с =
β
π
rtgH
UfnC
0
0
2
(4).
Входящие в (4) величины должны быть выражены : U – в единицах СГСЭ
U
, r и
С
0
– в сантиметрах , Н
0
– в эрстедах , β – в радианах .
Относительная допускаемая погрешность измерения электродинамиче-
ской постоянной определяется по формуле
β
β
2sin
2
0
0
0
0
∆
+
∆
+
∆
+
∆
+
∆
+
∆
=
∆
H
H
U
U
C
C
r
r
f
f
c
c
(5).
Подробный вывод формулы , подобной (5), приведен в предыдущей
работе (формула (2) в лабораторной работе № 7).
Порядок измерений
1. Собрать схему рис.1. Следить, чтобы магнитные материалы (приборы в
стальных корпусах , макет и пр .) были по возможности удалены от тангенс-
гальванометра.
2. Установить тангенс-гальванометр в плоскости магнитного меридиана так,
чтобы стрелка компаса совпала с делениями лимба 0
о
– 180
о
.
3. Включить макет в сеть и, регулируя реостатом R напряжение U
1
на выходе
источника напряжения , добиться отклонения стрелки на угол β
1
=45
о
отно-
сительно первоначального положения . Записать показания вольтметра.
4. Не изменяя положения тангенс-гальванометра, изменить направление круго-
вого тока . Для этого нужно переключить на клеммах макета провода от
тангенс-гальванометра.
5. Регулируя напряжение U
2
реостатом R , добиться отклонения стрелки компа -
са на угол β
2
=-45
о
. Записать показания вольтметра в таблицу 1.
6. Повторить измерения для 3
х
различных положений тангенс-гальванометра
по пунктам 2, 3, 4, 5.
7. Включить осциллограф . На вход “ Y ” осциллографа подать напряжение U
Y1
.
Регулируя усиление осциллографа по Y-входу и длительность развертки,
16
Пр и частотепер еклю чения f=50 Гц стр елка тангенс-гальванометр а небу-
дет успевать следовать з а из менения ми тока р аз р я да и показ ания тангенс-
гальванометр а будут соответствоватьср еднему з начению тока р аз р я да. Зная ве-
личину накапливаемого з ар я да q, мож но опр еделитьср едний ток р аз р я да конде-
q
сатор а IСГСЭ= =С 0Uf (2).
Т
Силу тока в С ГС М системе опр еделя ю т по ф ор муле
H 0 rtgβ
IС ГС М = (3),
2πn
где Н 0 [э] – гор из онтальная составля ю щ ая напр я ж енности магнитного поля
Земли, r [см] – р адиус кр угового тока тангенс-гальванометр а, n – число витков
пр овода тангенс-гальванометр а, β – угол отклонения магнитной стр елки тан-
генс-гальванометр а от напр авления магнитного мер идиана Земли. ЗначениеН 0
опр еделя ется в пр еды дущ ей р аботе№ 7 (“О пр еделениегор из онтальной состав-
ля ю щ ей напр я ж енности магнитного поля Земли”).
2π nC0 f U
Подставля я (2) и (3) в (1), получим с = (4).
H 0rtgβ
В х одя щ иев (4) величины долж ны бы ть вы р аж ены : U – в единицах СГСЭU, r и
С 0 – в сантиметр ах , Н 0 – в эр стедах , β – в р адианах .
О тносительная допускаемая погр еш ность из мер ения электр одинамиче-
ской постоя нной опр еделя ется по ф ор муле
∆c ∆f ∆r ∆C0 ∆U ∆H0 2∆β
= + + + + + (5).
c f r C0 U H0 sin2β
Подр обны й вы вод ф ор мулы , подобной (5), пр иведен в пр еды дущ ей
р аботе(ф ор мула (2) в лабор атор ной р аботе№ 7).
П оряд ок измерений
1. Собр ать сх ему р ис.1. Следить, чтобы магнитны е матер иалы (пр ибор ы в
стальны х кор пусах , макет и пр .) бы ли по воз мож ности удалены от тангенс-
гальванометр а.
2. У становить тангенс-гальванометр в плоскости магнитного мер идиана так,
чтобы стр елка компаса совпала сделения ми лимба 0о – 180о.
3. В клю чить макет в сеть и, р егулир уя р еостатом R напр я ж ениеU1 на вы х оде
источника напр я ж ения , добиться отклонения стр елки на угол β 1=45о отно-
сительно пер воначального полож ения . Записатьпоказ ания вольтметр а.
4. Н еиз меня я полож ения тангенс-гальванометр а, из менить напр авлениекр уго-
вого тока. Д ля этого нуж но пер еклю чить на клеммах макета пр овода от
тангенс-гальванометр а.
5. Регулир уя напр я ж ениеU2 р еостатом R, добиться отклонения стр елки компа-
са на угол β 2=-45о. Записатьпоказ ания вольтметр а в таблицу 1.
6. Повтор ить из мер ения для 3х р аз личны х полож ений тангенс-гальванометр а
по пунктам 2, 3, 4, 5.
7. В клю читьосциллогр аф . Н а вх од “Y” осциллогр аф а подать напр я ж ениеUY1.
Регулир уя усиление осциллогр аф а по Y-вх оду и длительность р аз вер тки,
