С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Часть 2
Возможное решение . Подключив выводы катушки к при- бору «неизвестного назначения» и поднося (или удаляя) ка- тушку к магниту (или от него), легко установить, что стрелоч- ный прибор показывает наличие индукционного тока. Если переворачивать катушку на 180 ◦ , прижимая её до переворота и после переворота к магниту, то отклонение стрелки в мак- симуме от переворота к перевороту хорошо воспроизводится. Заряд, протекающий по цепи, пропорционален величине из- менения магнитного потока через витки катушки при её перевороте. Затем можно поверх имеющихся витков катушки намо- тать ещё известное количество витков провода с помощью мотка проволоки, выданной в качестве оборудования. Под- ключив выводы дополнительных витков к выводам катушки, можно получить новое количество витков (большее или мень- шее неизвестного числа витков в зависимости от полярности подключения выводов). Измерения отклонения стрелки при- бора в максимуме при аналогичных переворотах катушки с дополнительными витками позволяют вычислить неизвест- ное количество витков катушки. Индуктивность Найдите индуктивность катушки реле. Оборудование : реле РЭС9 (или подобное), батарейка, ди- од, конденсатор, стрелочный прибор, который может рабо- тать в баллистическом режиме, соединительные провода. Решение описано в первой части книги в разделе «Изме- рения зарядов баллистическим методом. Ёмкость, индуктив- ность». Измерения магнитного поля ( 11—2—2007 ) Измерение магнитной индукции часто производят с помо- щью датчиков, основанных на эффекте Холла — магнитное поле действует на движущиеся заряды с «поперечной» си- лой, вызывая появление электрического поля, которое пер- пендикулярно направлению движения заряженных частиц. Измеряя «поперечную» разность потенциалов, мы можем Экспериментальные задачи физических олимпиад 151 определить величину магнитной индукции B . В нашем опыте датчик представляет собой тонкую пластинку из полупро- водника с примесью, которая обеспечивает проводимость n -типа (электронную), по ней пропускают ток (батарейка подключается к выводам белого цвета), электронным вольт- метром измеряют разность потенциалов между другой па- рой выводов (короткие, полупрозрачные). Для используемого датчика: полупроводниковый образец имеет форму тонкой квадратной пластинки, её размеры (1 × 1 × 0,05) см. Ток течёт вдоль длинной стороны, проводимость примесная, заряды — носители — электроны. Заряд электрона q = − 1,6 · 10 − 19 Кл, концентрация носителей составляет n = 1,3 · 10 21 1/м 3 . Ке- рамическая пластина, на которой закреплён датчик, имеет толщину 0,05 мм. Оборудование : батарейка плоская, универсальный изме- рительный прибор (цифровой «тестер»), датчик Холла с вы- водами, два цилиндрических магнита (маленькие, блестя- щие, легко теряются), магнит «бабочка», миллиметровая бумага, несколько листов бумаги одинаковой толщины. Задание : измерьте магнитную индукцию у торца цилин- дрического магнита, измерьте отношение максимальных маг- нитных полей «бабочки» и цилиндрического магнита, сде- лайте более точную оценку магнитной индукции цилиндриче- ского магнита непосредственно у его поверхности. Старайтесь во всех случаях измерять именно максимальное значение магнитной индукции, так как поля в разных местах у торца магнита заметно отличаются друг от друга. Оптика Коэффициент преломления стекла ( 11—2—1—2004 ) Измерение величины коэффициента преломления стекла, из которого сделана призма. Можно использовать миллимет- ровую бумагу и карандаш (ручку) для рисования, солнечный свет. Если понадобится липкая лента, булавки, нитки, ли- нейка — попросите их у дежурного. Другие приспособления и приборы использовать нельзя! |