Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Донской государственный технический университет

Кафедра «Физика»

Институт энергетического машиностроения
Электричество

Методические указания

к лабораторным работам по физике

для студентов ИЭМ технических специальностей

всех форм обучения

Ростов-на-Дону

2012

Составители: И.И.Джужук, Н.В.Дорохова, В.П.Сафронов, В.В Шегай
УДК 537.8

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: Метод. указания к лабораторным работам по физике /ДГТУ ГОУ, Ростов н/Д, 2012 — 8 с.
Дается необходимый теоретический материал, указывается порядок выполнения работ и приводятся контрольные вопросы.

Предназначены для студентов ИЭМ технических специальностей всех форм обучения.

Печатается по решению методической комиссии факультета «Н и КМ»

Научный редактор д.т.н., проф. В.С.Кунаков
© И.И.Джужук, Н.В.Дорохова, В.П.Сафронов, В.В Шегай, 2012
© Издательский центр ДГТУ, 2012

Введение
Электроизмерительные приборы имеют один или несколько пределов измерения.

Предел измерения — это максимальное значение измеряемой величины, которое может быть определено по шкале прибора.

Перед началом измерения следует вычислить цену деления шкалы прибора по формуле:

С = Х_пр/N,

где Х_пр— предел измерения, N — полное число делений шкалы.

Зная цену деления шкалы прибора и определив число делений n, на которое отклонилась стрелка прибора при измерении, можно найти значение измеряемой величины:

Х_изм = С n.

Следует помнить, что значение n округляется до половины одного минимального деления.

Все электрические приборы характеризуются классом точности k, который равен отношению абсолютной погрешности Х к пределу измерения Х_пр. Класс точности указывается на шкале прибора в процентах.

Таким образом,



Из данного соотношения следует, что абсолютная погрешность равна:

---

Точность измерения характеризуется относительной погрешностью Х, которая представляет собой отношение абсолютной погрешности Х к измеренному значению величины Х_изм:



Относительная погрешность уменьшается с возрастанием измеряемой величины. Следовательно, предел измерения необходимо выбирать таким образом, чтобы стрелка прибора отклонялась на максимальное количество делений.
Лабораторная работа 1

Измерение электрического напряжения

Цель:		ознакомиться с методикой измерения физических величин электроизмерительными приборами.
Оборудование: источник электрического тока, вольтметр, ключ.

Порядок выполнения работы

1. 
   Электрическая схема (см. рис. 1) уже собрана на стенде.
   

	Рис. 1

2. Запишите в таблицу пределы измерения вольтметра, заданные преподавателем.

Uпр, В	С, В/дел	n, дел	Uизм, В	U, В	U, %

3. Рассчитайте цену деления:

С₁ = U_пр1/N =

С₂ = U_пр2/N =

С₃ = U_пр3/N =

Занесите данные в таблицу.

4. Замкните ключ. Запишите число делений шкалы вольтметра n, на которое отклонится его стрелка.

n₁ = n₂ = n₃ =

5. Определите значение измеренного напряжения

U_изм1 = С₁

---

n₁ =

U_изм2 = С₂n₂ =

U_изм3 = С₃n₃ =

6. Вычислите абсолютную погрешность:







Округлите это значение до первой значащей цифры.

7. Определите точность измерения:







Округлите это значение до первой значащей цифры.

8. Результат запишите в виде: U = U_изм ± U; _i = …%.

U₁ = ± ; U₁ = %.

U₂ = ± ; U₂ = %.

U₃ = ± ; U₃ = %.

Значение U_изм округлите с учетом абсолютной погрешности.
9. Сравните результаты измерения на трех различных пределах измерения вольтметра и объясните их различие.
Контрольные вопросы

1. Что называется пределом измерения прибора?

2. Как определить цену деления шкалы электроизмерительного прибора?

3. Как найти значение измеряемой величины?

4. Что называется классом точности прибора?

5. Как определяется абсолютная и относительная погрешность измерений?

Лабораторная работа № 2
Измерение электрических величин

с помощью электронного осциллографа

Цель работы:	изучить принцип действия электронного осциллографа; измерить с его помощью величину постоянного и переменного напряжения.
Оборудование:	электронный осциллограф, источники постоянного и переменного тока, реостат.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Электронный осциллограф — прибор, предназначенный для исследования электрических процессов. Основной частью осциллографа является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), которая определяет принцип действия

---

, параметры и возможности применения осциллографа в целом. Электронно-лучевая трубка широко применяется в различных областях техники (телевидение, дисплеи ЭВМ).

Рис. 1

---

ЭЛТ (рис.1) включает: 1) стеклянный баллон, в котором создан глубокий вакуум; 2) «электронную пушку» (подогреваемый катод); 3) две пары отклоняющих пластин, расположенных во взаимно-перпендикулярных направлениях; 4) экран, покрытый люминесцирующим составом (веществом, которое светится при попадании в него электронов).

Принцип работы ЭЛТ состоит в следующем. Электроны, испускаемые подогреваемым катодом, под действием электрического поля между катодом и анодом проходят сквозь управляющую сетку и кольцевой анод. Для фокусировки электронного луча на сетку подается небольшой отрицательный потенциал (от –20 до –70 В). Разность потенциалов между катодом и анодом может достигать нескольких тысяч вольт. Изменяя эти потенциалы, можно регулировать фокусировку и яркость свечения экрана (светового «пятна») в точках попадания в него электронного луча.

При своём движении электронный луч проходит две пары отклоняющих пластин. Горизонтально расположенные пластины служат для отклонения луча в вертикальном направлении и называются вертикально отклоняющими пластинами. Вторая пара пластин служит для отклонения луча в горизонтальном направлении и называется горизонтально отклоняющими пластинами. При подведении к двум параллельным пластинам электрического напряжения между пластинами возникает электрическое поле, под действием которого изменяется направление движения электронов. Это позволяет перемещать электронный луч по экрану под действием напряжения, приложенного к отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки. Величина отклонения электронного луча, зависящая от скорости движения электронов и от величины приложенного к пластинам напряжения, определяется чувствительностью g осциллографа. Чувствительность осциллографа есть отношение разности потенциалов на отклоняющих пластинах к величине отклонения светящегося пятна на экране.

Y Рис. 2 Например, если на вертикально отклоняющие пластины подать постоянное напряжение, то световое пятно сместится от центральной точки (рис. 2). В этом случае величина напряжения будет равна: U = n∙ g, (1) где n — величина отклонения светового пятна.
Рис. 3 Если на вертикально отклоняющие пластины подать переменное нап напряжение, то световое пятно на экране начнет совершать колебания отн относительно оси Х (рис. 3). Отклонение в каждую сторону от этой оси ука определяет амплитудное значение подаваемого напряжения. Важным элементом электронно-лучевого осциллографа является генератор развертки (на рис.1 не показан). Если исследуемое напряжение имеет периодический характер, то для наблюдения на экране графика зависимости этого напряжения от времени это напряжение подают на вертикально отклоняющие пластины Одновременно на горизонтально отклоняющие пластины от генератора развертки подают напряжение, изменяющееся со временем по линейному закону (рис.4). Если частота развертки совпадает или кратна частоте исследуемого напряжения, на экране возникает устойчивая картина исследуемого сигнала. Это достигается синхронизацией частоты генератора развертки с частотой исследуемого сигнала.
	Рис. 4

---

Смотрите также файлы

• Индустрия хлебопечения.pdf

• Python тілінде программалау.docx

• Изучение фирменого стиля и логотипа. Cоздание фирменного стиля компании.pdf

• Абиотические Антропогенные.docx

• Растяжениесжатие Исходные данные.docx