Подготовка к защите ЛАБ. РАБОТ ПО РАЗДЕЛУ “ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ" 2010-11 у.г.

Для защиты лабораторных работ необходимо:

1. Знать выводы расчетных формул и весь теоретический материал, используемый при обосновании экспериментальной части выполняемой лабораторной работы.

2. Уметь ответить на вопросы для самопроверки (или контрольные вопросы), относящиеся к данной работе. Вопросы для самопроверки (или контрольные вопросы) размещены в конце каждой лабораторной работы (или темы).

3. Уметь ответить на теоретические вопросы, вынесенные на защиту лабораторной работы. Эти вопросы перечислены ниже. Жирным шрифтом выделены названия лабораторных работ.

Градуировка гальванометра и различные схемы его включения(работа 3)

Использование гальванометра в качестве амперметра и вольтметра. Принцип действия, устройство и особенности приборов различных систем.

Исследование полезной мощности и к.п.д. источника(работа 5)

Э.д.с. и внутреннее сопротивление источника, их измерение. Мощность и к.п.д. источника тока, полезная мощность, мощность потерь, их зависимость от сопротивления и силы тока цепи.

Определение сопротивления с помощью мостовых схем(работа 7)

Электрическое (эл.) сопротивление, проводимость, удельная эл. проводимость и удельное эл. сопротивление. Расчет эл. сопротивления различных слоев (прямоугольного, цилиндрического, сферического). Законы Кирхгофа. Мост Уитстона.

Градуировка термопары (работа 8)

Контактная разность потенциалов, ее зависимость от работы выхода, концентрации носителей, температуры. Термоэлектрические явления (Зеебека, Пельтье, Томсона). Термопары и их применение.

Изучение зависимости сопротивления металлов от температуры(работа 9)

Классическая теория электропроводности металлов и ее противоречия. Зависимость электрического сопротивления металлов от температуры.

Изучение зависимости сопротивления полупроводников от температуры(работа 10)

Электрические свойства полупроводников (п/п). Образование носителей в п/п. Общие сведения о зонной диаграмме собственных, донорных и акцепторных п/п. Зависимость концентрации подвижности носителей заряда от температуры. Зависимость удельной проводимости и удельного сопротивления п/п от температуры. ТКR п/п. Методы определения типа носителей в п/п.

Изучение распределения магнитного поля соленоида и определение его индуктивности(работа 11 и 4-н)

Магнитное поле и его характеристики. Закон полного тока, закон электромагнитной индукции, э.д.с. самоиндукции. Магнитная индукция и индуктивность соленоида и тороида. Эффект Холла.

Определение горизонтальной оставляющей магнитного поля Земли (работа 12)

Магнитное поле и его характеристики. Закон полного тока, закон электромагнитной индукции, э.д.с. самоиндукции. Магнитная индукция и индуктивность соленоида и тороида.

Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона (работа 14 и 3-н)

Магнитное поле и его характеристики. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Сила Лоренца. Сила Ампера. Циклотрон.

Изучение электронного осциллографа(работа 15, работа 14н)

Назначение и устройство осциллографа. Электронно-лучевая трубка: устройство и назначение. Чувствительность трубки осциллографа. Зависимость чувствительности от ускоряющего напряжения и расстояния между пластинами. Измерение напряжения осциллографом. Роль усилителей и делителей входного сигнала. Измерения периода периодического сигнала осциллографом. Принцип действия генератора развертки.

Снятие кривой намагничивания и петли гистерезиса для магнитомягких материалов с помощью осциллографа(работа 17 и 7-н)

Вектор намагниченности, ток намагничивания, магнитное поле в веществе, закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряженности магнитного поля, связь его с векторами намагниченности и магнитной индукции. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.

Гипотеза Ампера. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, спин и гиромагнитное отношение спиновых моментов, магнетон Бора, магнитные моменты атомов. Ларморова прецессия и диамагнитный эффект. Диа-и парамагнетики и их поведение в магнитном поле. Теория Ланжевена для парамагнетиков. Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля (закон «хи»). Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества.

Ферромагнетизм: зависимость намагниченности, магнитной индукции и относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Петля гистерезиса. Объяснение природы ферромагнетизма: домены, элементарные носители ферромагнетизма. Антиферромагнетики и антиферромагнитная точка Кюри.

Определение точки Кюри ферромагнитных материалов(18)

Гипотеза Ампера. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, спин и гиромагнитное отношение спиновых моментов, магнетон Бора, магнитные моменты атомов. Ларморова прецессия и диамагнитный эффект. Диа-и парамагнетики и их поведение в магнитном поле. Теория Ланжевена для парамагнетиков. Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля (закон «хи»). Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества.

Изучение процессов зарядки и разрядки конденсаторов(работа 22)

Электрическая (эл.) емкость, конденсаторы, соединение конденсаторов в батарею, энергия эл. поля, энергия эл. поля в конденсаторе.

Сложение взаимоперпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Гармонические колебания и их характеристики (свободные колебания, амплитуда, циклическая частота, фаза, период, частота колебаний, дифференциальное уравнение). Гармонические колебания в колебательном контуре. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Свободные затухающие колебания (дифференциальное уравнение, коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания). Затухающие свободные колебания в колебательном контуре. Вынужденные колебания (дифференциальное уравнение и анализ решения его решения, явление резонанса). Вынужденные колебания в колебательном контуре.

Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков (работа 2 – новая)

Поляризация диэлектриков. Типы диэлектриков. Виды поляризации диэлектриков. Поляризованность P. Зависимость поляризованности от напряженности поля. Связь поляризованности и поверхностной плотности связанных зарядов. Относительная диэлектрическая восприимчивость и проницаемость вещества. Напряженность поля в диэлектрике. Свойства сегнетоэлектриков. Зависимость относительной диэлектрической проницаемости от температуры и напряженности эл. поля, спонтанная поляризация, диэлектрический гистерезис. Объяснение свойств сегнетоэлектриков. Пироэлектрики. Применение сегнетоэлектриков. Пьезоэлектрики.Прямой и обратный пьезоэлектрический эффект и их объяснение, применение пьезоэлектриков.

Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона (3-новая)

См. работу 14

Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла(4-новая)

См. работу 11

Изучение явления взаимной индукции(5-новая)

Явление электромагнитной индукции.Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла. Правило Ленца. Токи Фуко. Явления самоиндукции и взаимной индукции.Индуктивность контура, соленоида. Э.д.с. самоиндукции. Взаимная индуктивность контуров. Трансформаторы. Энергия магнитного поля. Энергия магнитного поля, связанная с контуром. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Определение работы выхода электронов из металла(6-новая)

Контактные явления. Работа выхода электронов из металлов и полупроводников. Термоэлектронная эмиссия. ВАХ вакуумного диода. Закон 3/2. Формула Ричардсона-Дэшмана. Автоэлектронная эмиссия.Электрические свойства газов.Несамостоятельный газовый разряд. Энергия ионизации. Методы ионизации газов. Кривая ионизации. Самостоятельный газовый разряд (тлеющий, искровой, дуговой и коронный).

Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов(7-новая)

См. работу 17