Maqsad– burilish tebranishlari usuli bilan jismning inersiya momentini aniqlash.

Qurilmalar va materiallar: o'lchash moslamasi, korpuslar to'plami, sekundomer.

O'rnatish va o'lchash usulining tavsifi

O'lchash moslamasi elastik po'lat simga osilgan va jismlarni joylashtirish uchun mo'ljallangan dumaloq disk bo'lib, uning inertsiya momentini aniqlash kerak (8.1-rasm).

Guruch. 8.1

Qurilma diskda o'rnatilgan ikkita harakatlanuvchi og'irlik yordamida markazlashtirilgan. Jihozning diskini vertikal o'q atrofida ma'lum bir burchakka burish, po'lat suspenziyani burishadi.

Tana  burchak ostida aylanganda, sim buriladi va kuchlar momenti paydo bo'ladi. M tanani muvozanat holatiga qaytarishga intilish. Tajriba shuni ko'rsatadiki, kuchlar momenti juda keng diapazonda M burilish burchagiga proportsional  , ya'ni.
(qiyoslang: elastik kuch
). Disk chiqariladi, bu esa burilish tebranishlarini amalga oshirishga imkon beradi. Buralish tebranishlar davri ifoda bilan aniqlanadi
, qayerda f- buralish moduli; J- tebranish sistemasining inersiya momenti.

Asbob uchun
. (8.1)

Tenglik (8.1) ikkita noma'lum miqdorni o'z ichiga oladi f va J va boshqalar. Shuning uchun, inertsiya momenti ma'lum bo'lgan etalon jismni o'rnatish diskiga qo'ygandan so'ng, tajribani takrorlash kerak. Standart sifatida qattiq silindr olinadi, uning inertsiya momenti J bu .

Qurilmaning yangi tebranish davrini standart bilan aniqlab, biz (8.1) tenglamaga o'xshash tenglama tuzamiz:

. (8.2)

(8.1) va (8.2) tenglamalar tizimini yechib, buralish modulini aniqlaymiz f va qurilmaning inersiya momenti J va boshqalar ushbu yuk pozitsiyasi bilan. (uchun hisoblash formulalarini chiqarish f va J va boshqalar laboratoriya ishiga tayyorgarlik ko'rishda o'zingiz bajaring va uni hisobotga kiriting). Standartni olib tashlaganingizdan so'ng, qurilma diskiga korpus o'rnatiladi, uning o'qiga nisbatan inersiya momenti aniqlanishi kerak. O'rnatish markazlashtirilgan va burilish tebranishlari davri yana aniqlanadi T 2 , bu holda shunday yozilishi mumkin

. (8.3)

Bilish va f, (8.3) formula asosida qurilmaning o'qiga nisbatan tananing inersiya momentini hisoblang.

Barcha o'lchovlar va hisob-kitoblar ma'lumotlari jadvalga kiritilgan. 8.1.

8.1-jadval

Buralish tebranish usuli yordamida inersiya momentini aniqlash uchun o'lchangan va hisoblangan miqdorlar

	t va boshqalar	T va boshqalar	t 1	T 1	t 2	T 2
		< T va boshqalar >=	< T 1 >= < ¦ >= < J va boshqalar >=	< T 2 >= < J T >

Vazifa 1. Qurilmaning, etalonli qurilmaning, korpusli qurilmaning burilish tebranish davrlarini aniqlash.

1. Sekundomer bilan vaqtni o'lchang t va boshqalar Qurilmaning 20-30 ta to'liq tebranishi va aniqlang
.

2. Tajribani 5 marta takrorlang va aniqlang < T va boshqalar > .

3. Qurilmaning diskiga standartni joylashtiring va shunga o'xshash tarzda aniqlang < T 1 >.

4. Qurilmaning diskiga korpusni joylashtiring, o'rnatishni markazga qo'ying, aniqlang < T 2 > .

O'lchov natijalarini jadvalga yozing. 8.1

Laboratoriya ishi No8 «Maatnik yordamida tortishish tezlanishini o'lchash».

Ishning maqsadi: matematik mayatnikning tebranish davri uchun formuladan erkin tushish tezlanishini hisoblash:

Buning uchun tebranish davri va mayatnikning osma uzunligini o'lchash kerak. Keyin (1) formuladan biz erkin tushish tezlanishini hisoblashimiz mumkin:

O'lchash:

1) ikkinchi qo'lli soat;

2) o'lchov lentasi (D l = 0,5 sm).

Materiallar: 1) teshikli shar; 2) ip; 3) debriyaj va halqali shtativ.

Ish tartibi

1. Stol chetiga shtativni qo'ying. Yuqori uchida halqani mufta bilan mustahkamlang va undan ipga to'pni osib qo'ying. To'p poldan 3-5 sm masofada osilgan bo'lishi kerak.

2. Mayatnikni muvozanat holatidan 5-8 sm chetga surib, uni qo'yib yuboring.

3. Ilgichning uzunligini o'lchov lentasi bilan o'lchang.

4. Dt 40 to'liq tebranish (N) vaqtini o'lchang.

5. Dt o'lchovlarini takrorlang (tajriba shartlarini o'zgartirmasdan) va Dt cf ning o'rtacha qiymatini toping.

6. Dt avg o'rtacha qiymatidan T avg tebranish davrining o'rtacha qiymatini hisoblang.

7. g cp qiymatini formula yordamida hisoblang:

8. Natijalarni jadvalga kiriting:

Raqam	l, m	N	Dt, s	Dtav, s

9. G cp uchun olingan o'rtacha qiymatni g = 9,8 m/s 2 qiymati bilan solishtiring va formula yordamida nisbiy o'lchash xatosini hisoblang:

Fizikani o'rganayotganda siz ko'pincha muammolar va boshqa hisob-kitoblarni echishda er yuzasiga erkin tushish tezlashuvi qiymatidan foydalanishga to'g'ri keldi. Siz g \u003d 9,81 m / s 2 qiymatini oldingiz, ya'ni hisob-kitoblaringiz uchun etarli bo'lgan aniqlik bilan.

Ushbu laboratoriya ishining maqsadi mayatnik yordamida erkin tushish tezlanishini eksperimental tarzda o'rnatishdir. Matematik mayatnikning tebranish davri formulasini bilish T =

g ning qiymatini tajriba orqali osongina aniqlash mumkin bo'lgan miqdorlarda ifodalash va g ni qandaydir aniqlik bilan hisoblash mumkin. Ekspress

Bu yerda l - suspenziya uzunligi, T - mayatnikning tebranish davri. Mayatnik T tebranish davrini mayatnikning ma'lum N to'liq tebranishlari uchun zarur bo'lgan t vaqtini o'lchash yo'li bilan aniqlash oson.

Matematik mayatnik - yupqa cho'zilmaydigan ipga osilgan og'irlik, uning o'lchamlari ipning uzunligidan ancha kichik, massasi esa ipning massasidan ancha katta. Ushbu yukning vertikaldan og'ishi cheksiz kichik burchak ostida sodir bo'ladi va ishqalanish bo'lmaydi. Haqiqiy sharoitda formula

taxminiy hisoblanadi.

Bunday tanani ko'rib chiqing (bizning holatda, tutqich). Unga ikkita kuch ta'sir qiladi: yuklarning og'irligi P va kuch F (dinamometr prujinasining elastikligi), shuning uchun tutqich muvozanatda bo'ladi va bu kuchlarning momentlari bir-biriga mutlaq qiymatda teng bo'lishi kerak. F va P kuchlari momentlarining mutlaq qiymatlari mos ravishda aniqlanadi:

Laboratoriya sharoitida ma'lum darajada aniqlik bilan o'lchash uchun siz 1-1,5 m uzunlikdagi ipga osilgan kichik, ammo massiv metall to'pdan foydalanishingiz mumkin (yoki undan ko'p, agar bunday suspenziyani joylashtirish mumkin bo'lsa) va uni kichik burchakka burish mumkin. Ishning borishi uning darslikdagi tavsifidan butunlay aniq.

O'lchov vositalari: sekundomer (Dt = ±0,5 s); o'lchagich yoki o'lchash tasmasi (Dl = ± 0,5 sm)

8-sinfda fizika darsining konspekti

Mavzu: Laboratoriya ishi “Elektr chiroqda tok kuchi va ishini o’lchash”.Dars maqsadlari : 1. Talabalarda ishlash bo`yicha amaliy ko`nikmalarni shakllantirish elektr zanjirlari. 2. Kognitiv jarayonlarni: xotirani, mantiqiy fikrlashni - xulosalar qurish orqali, diqqatni - amaliy ish jarayonida va muammolarni hal qilishda tahlil qilish, xulosa chiqarish, umumlashtirish qobiliyatini rivojlantirish. 3. Har bir talabaga o'z imkoniyatlarini his qilish imkoniyatini bering.

Darslar davomida

I. Bilimlarni yangilash, maqsadni belgilash. Keling, maqsad qo'yaylik shuning uchun bu darsdan keyinoson har kim o'lchashi mumkinI, vaU, elektr tokining ishini va quvvatini hisoblang.Bugun biz elektr tokining ishini va kuchini aniqlash uchun ishni qilamiz. Har kim o'z tezligida ishlaydi, shuning uchun ba'zilari kamroq, ba'zilari ko'proq ishlay oladilar, ammo laboratoriya hamma uchun majburiydir.Taraqqiyot hisoboti baholanadi. Takrorlash, laboratoriya ishiga tayyorlash.

1. Elektr tokining ishi nima? Uni qanday hisoblash mumkin? U qanday birliklarda o'lchanadi? Elektr quvvati nima? Uni qanday hisoblash mumkin? U qanday birliklarda o'lchanadi? Fizik miqdorlarni o‘lchashning qanday usullarini bilasiz? Oqim va kuchlanishni qanday o'lchashni taklif qilasiz? Ampermetr va voltmetrni zanjirga qanday ulash mumkin?

Shunday qilib, keling, ishni bajarish rejasini tuzamiz. Talabaning taxminiy javobi: - Elektr zanjirining diagrammasini chizing. - sxema bo'yicha elektr zanjirini yig'ing. - Oqim va kuchlanishni o'lchash. - Ish va joriy quvvat formulalarini hisoblang. - Lampochka poydevoridagi ko'rsatkichlar bo'yicha quvvatni hisoblang. – Ikki holatda hisob-kitoblarni solishtiring.

II. Laboratoriya darsida o'zini tutish qoidalarini takrorlaymiz, so'ngra xavfsizlik jurnalida imzo qo'yamiz.

I N S T R U K T I A

fizika sinfi uchun xavfsizlik

Ehtiyot va intizomli bo'ling, o'qituvchining ko'rsatmalariga aniq amal qiling.

O'qituvchining ruxsatisiz ishni boshlamang.

Qurilmalar, materiallar, jihozlarni ish joyingizga shunday joylashtiringki, ularni yiqilib tushishiga yo'l qo'ymaslik kerak.

Ishni bajarishdan oldin uning mazmuni va borishini diqqat bilan o'rganish kerak.

Tajriba paytida yiqilib tushmaslik uchun shisha idishlarni shtat oyoq qismiga mahkamlang.

Tajribalarni o'tkazishda o'lchov vositalarining maksimal yuklanishiga yo'l qo'ymang. Shisha idishlar bilan ishlashda ayniqsa ehtiyot bo'ling. Qattiqlashtirilgan probirkalardan termometrlarni olib tashlamang.

qurilmalar va moslamalardagi barcha mahkamlagichlarning xizmat ko'rsatish qobiliyatini tekshiring. Aylanadigan mashina qismlariga tegmang yoki egmang.

Eksperimental qurilmalarni yig'ishda, ko'rinadigan shikastlanmasdan kuchli izolyatsiyaga ega simlardan foydalaning.

Elektr zanjirini yig'ishda simlarni kesib o'tishdan saqlaning, izolyatsiyasi eskirgan o'tkazgichlardan va ochiq turdagi kalitlardan foydalanish taqiqlanadi.

Oxirgi marta elektr pallasida oqim manbasini ulang. Yig'ilgan sxemani faqat tekshirgandan so'ng va o'qituvchining ruxsati bilan yoqing.

Izolyatsiyasi yo'q kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismlariga tegmang. Elektr ta'minoti uzilgunga qadar kontaktlarning zanglashiga olib yoki sigortalarni o'zgartirmang.

Ish paytida aylanuvchi qismlarga tasodifan tegmaslik uchun ehtiyot bo'ling. elektr mashinalari. Mashinaning armatura yoki rotori to'liq to'xtamaguncha, mashinalarning elektr zanjirlarida qayta ulanishlarni amalga oshirmang.

III. Ekranda talabalar foydalanishi mumkin bo'lgan dizayn varianti mavjud.

№7 laboratoriya

"Elektr chiroqda oqim kuchi va ishini o'lchash"

Ishning maqsadi: ampermetr, voltmetr va soat yordamida chiroqdagi quvvat va tok ishini aniqlashni o'rganish . Uskunalar va materiallar: quvvat manbai, stenddagi past kuchlanishli chiroq, voltmetr, ampermetr, kalit, ulash simlari, ikkinchi qo'l bilan soat. Ishlaydigan formulalar: P = U XI A = P Xt .
Ishni yakunlash1 .Men zanjirni sxema bo'yicha yig'aman:
2. Chiroqdagi kuchlanishni voltmetr bilan o'lchayman : U = B3. Men oqimni ampermetr bilan o'lchayman: I = A4. Chiroqdagi oqim kuchini hisoblayman: P = W. 5. Chiroqni yoqish va o'chirish vaqtini qayd etaman: t = 60 c . Uning yonishi va quvvati bilan chiroqdagi oqimning ishini aniqlang : A = J. 6. Qabul qilingan quvvat qiymati chiroqda ko'rsatilgan quvvatga mos kelishini tekshiraman. Chiroq quvvatidaP = U XI = Seshanba Tajribada = Seshanba Xulosa: chiroqning kuchi Vt, daqiqada oqim tomonidan bajarilgan ish \u003d J. Chiroqda ko'rsatilgan quvvat va tajribada olingan quvvat mos kelmaydi, chunki
IV. Muammoni hal qilish (ilgari hal qila oladiganlar uchun):
1. Chizma mashinasi orqali simni tortib olish natijasida uning uzunligi 3 barobar oshdi (bir xil hajmda). Bu holda simning ko'ndalang kesimi maydoni va qarshiligi necha marta o'zgargan? Javob: Maydoni 3 marta kamaydi, qarshilik esa 9 marta oshdi.
2. Bir xil uzunlikdagi ikkita mis simlar mavjud. Birinchi simning tasavvurlar maydoni ikkinchisidan 1,5 baravar katta. Qaysi simda oqim kuchi kattaroq bo'ladi va ulardagi bir xil kuchlanish bilan necha marta bo'ladi? Javob : V 1 sim, oqim kuchi 1,5 barobar ko'p bo'ladi, chunki. bu simning qarshiligi kamroq.
3. Ikki sim - alyuminiy va mis - bir xil tasavvurlar maydoni va qarshilikka ega. Qaysi sim uzunroq va qancha? (mis qarshiligi 0,017 ohm mm 2 /m, alyuminiyniki 0,028 ohm mm 2 /m) Javob: Mis sim 1,6 marta uzun, chunki misning qarshiligi alyuminiynikidan 1,6 marta kam.

Darsni yakunlash:

1. Shaxsiy maqsadingiz nima edi? Bunga erishildimi? Sinfdagi ishingizni baholang.

Ushbu darsda o'lchash uchun fizika fanidan laboratoriya ishi misolida olingan bilimlarni amaliy qo'llashni ko'rib chiqamiz. o'ziga xos issiqlik qattiq tana. Ushbu tajribani o'tkazish uchun zarur bo'lgan asosiy jihozlar bilan tanishamiz va fizik kattaliklarni o'lchash bo'yicha amaliy ishlarni bajarish texnologiyasini ko'rib chiqamiz.

1. Metall tsilindrni shishaga soling issiq suv va uning haroratini termometr bilan o'lchang. Bu silindrning haroratiga teng bo'ladi, chunki orqali ma'lum vaqt suv va silindrning harorati teng bo'ladi.

2. Keyin kalorimetrga sovuq suv quyamiz va uning haroratini o'lchaymiz.

3. Shundan so'ng biz ipga bog'langan silindrni sovuq suv bilan kalorimetrga joylashtiramiz va undagi suvni termometr bilan aralashtirib, issiqlik uzatish natijasida o'rnatilgan haroratni o'lchaymiz (6-rasm).

Guruch. 6. Laboratoriya ishining borishi

Kalorimetrda o'lchangan barqaror holatdagi yakuniy harorat va boshqa ma'lumotlar silindr ishlab chiqarilgan metallning o'ziga xos issiqlik sig'imini hisoblash imkonini beradi. Biz kerakli qiymatni hisoblab chiqamiz, sovitish paytida tsilindr qizdirilganda suv oladigan darajada issiqlik chiqaradi, issiqlik almashinuvi deb ataladigan narsa sodir bo'ladi (7-rasm).

Guruch. 7. Issiqlik uzatish

Shunga ko'ra, biz quyidagi tenglamalarni olamiz. Suvni isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori:

, bu erda:

Suvning solishtirma issiqlik sig'imi (stol qiymati), ;

Tarozi yordamida aniqlanishi mumkin bo'lgan suvning massasi, kg;

Termometr bilan o'lchanadigan suv va silindrning oxirgi harorati, o ;

Sovuq suvning dastlabki harorati, termometr bilan o'lchanadi, o.

Metall tsilindr soviganida chiqariladigan issiqlik miqdori:

, bu erda:

Tsilindr ishlab chiqarilgan metallning o'ziga xos issiqlik sig'imi (kerakli qiymat), ;

Tarozi yordamida aniqlanishi mumkin bo'lgan silindrning massasi, kg;

Issiq suvning harorati va shunga mos ravishda silindrning dastlabki harorati, termometr bilan o'lchanadi, o ;

Termometr bilan o'lchanadigan suv va silindrning oxirgi harorati, o.

Izoh. Ikkala formulada ham issiqlik miqdorining ijobiy qiymatini aniqlash uchun kichikroq haroratni kattaroq haroratdan ayirib tashlaymiz.

Yuqorida aytib o'tilganidek, issiqlik uzatish jarayonida suv tomonidan olingan issiqlik miqdori metall silindr tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdoriga teng:

Shunday qilib, silindr materialining o'ziga xos issiqlik sig'imi:

Har qanday laboratoriya ishida olingan natijalarni jadvalga yozib olish, o'rtacha, iloji boricha aniq, taxminiy natijani olish uchun bir nechta o'lchov va hisob-kitoblarni amalga oshirish qulay. Bizning holatda, jadval quyidagicha ko'rinishi mumkin:

Kalorimetrdagi suvning massasi	Dastlabki suv harorati	Silindr og'irligi	Tsilindrning dastlabki harorati	Yakuniy harorat

Xulosa: silindrning materialining o'ziga xos issiqlik quvvati hisoblangan qiymati.

Bugun biz qattiq jismning o'ziga xos issiqligini o'lchash bo'yicha laboratoriya ishlarini o'tkazish metodologiyasini ko'rib chiqdik. Keyingi darsda biz yoqilg'ining yonishi paytida energiya chiqishi haqida gapiramiz.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Gendenshteyn L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosin.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Ma'rifat.

1. "5terka.com" internet portali ()
2. "k2x2.info" internet portali ()
3. "youtube.com" internet portali ()

Uy vazifasi

1. Laboratoriya ishining qaysi bosqichida eng katta o'lchov xatosi bo'lishi mumkin?
2. Eng aniq o'lchov natijalarini olish uchun kaloriyametrning materiallari va dizayni qanday bo'lishi kerak?
3. *Suyuqlikning solishtirma issiqlik sig‘imini o‘lchash usulini taklif qiling.

ROSSIYA FEDERATSIYASI TA'LIM VAZIRLIGI

SIBIR DAVLAT Aerokosmik universiteti

akademik M.F nomidagi. Reshetnev

Texnik fizika kafedrasi

№8 laboratoriya

YARIMOQCHIQLARNING QARShILIGINI O'LCHISHNING TO'RTTAZDLI Usuli

Laboratoriya ishlarini bajarish bo'yicha ko'rsatmalar "Qattiq holat elektroniği" kursi bo'yicha

Muallif: Parshin A.S.

Krasnoyarsk, 2003 yil

Laboratoriya ishi №8. To'rt prob usuli yarimo'tkazgich qarshilik o'lchovlari1

Usul nazariyasi . 1

Eksperimental sozlash . 3

Ish tartibi .. 5

Hisobotni formatlash talablari . 7

Nazorat savollari .. 7

Adabiyot . 7

Laboratoriya ishi №8. To'rt probyarimo'tkazgich qarshiligini o'lchash usuli

Ishning maqsadi: xosning haroratga bog'liqligini o'rganish elektr qarshilik to'rt probli usulda yarimo'tkazgich, yarim o'tkazgichning tarmoqli oralig'ini aniqlash.

Usul nazariyasi

To'rt prob yarimo'tkazgichlarning qarshiligini o'lchash usuli eng keng tarqalgan. Ushbu usulning afzalligi shundaki, uni qo'llash namunaga ohmik kontaktlarni yaratishni talab qilmaydi, eng xilma-xil shakl va o'lchamdagi namunalarning qarshiligini o'lchash mumkin. Namuna shakli bo'yicha uni ishlatish sharti - chiziqli o'lchamlari prob tizimining chiziqli o'lchamlaridan oshib ketadigan tekis sirt mavjudligi.

To'rt probli usul bilan qarshilikni o'lchash sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 1. Kichkina kontakt maydoni bo'lgan to'rtta metall problar namunaning tekis yuzasida to'g'ri chiziq bo'ylab joylashtiriladi. Problar orasidagi masofalar s 1 , s2 va s3 . Tashqi zondlar orqali 1 va 4 sog'indim elektr toki Men 14 , ichki zondlarda 2 va 3 potentsial farqni o'lchang U 23 . O'lchangan qiymatlar bo'yicha Men 14 va U 23 yarimo'tkazgichning qarshiligini aniqlash mumkin.

Qarshilik uchun hisoblash formulasini topish uchun avvalo alohida nuqta zond atrofida potentsial taqsimot masalasini ko'rib chiqamiz (2-rasm). Bu masalani yechish uchun sferik koordinatalar sistemasida Laplas tenglamasini yozish kerak, chunki potentsial taqsimot sferik simmetriyaga ega:

.(1)

(1) tenglamaning yechimi potentsial at r=0 ijobiy, nolga intiladi, juda katta r quyidagi shaklga ega

Integratsiya konstantasi BILAN elektr maydon kuchining shartidan hisoblash mumkin E probdan bir oz masofada r=r0 :

.

Radiusli yarim sharda oqib o'tadigan oqimning zichligi r0 , j =I/(2pr0 2) va Ohm qonuniga muvofiq j =E/ρ , keyin E(r0)=men r / (2π r0 2).

Shunday qilib

Agar kontakt radiusi bo'lsa r1 , keyin uning uchi salohiyati

Ko'rinib turibdiki, namunadagi potentsial zond bilan aloqa qilish nuqtasida bir xil qiymatga ega. Formula (3) ga ko'ra, asosiy kuchlanishning pasayishi yaqin aloqa hududida sodir bo'ladi va shuning uchun namuna orqali o'tadigan oqimning qiymati yaqin aloqa hududining qarshiligi bilan belgilanadi. Ushbu hududning uzunligi qanchalik kichik bo'lsa, probning radiusi shunchalik kichik bo'ladi.

Namunaning istalgan nuqtasidagi elektr potentsialni har bir zond oqimi tomonidan shu nuqtada yaratilgan potentsiallarning algebraik yig'indisi sifatida topish mumkin. Namuna ichiga oqadigan oqim uchun potentsial ijobiy, namunadan oqib chiqayotgan oqim uchun esa manfiy bo'ladi. Shaklda ko'rsatilgan prob tizimi uchun. 1, o'lchash problarining potentsiallari 2 va 3

;

.

Kontaktlarni o'lchash o'rtasidagi potentsial farq 2 va 3

Demak, namunaning qarshiligi

.(5)

Problar orasidagi masofalar bir xil bo'lsa, ya'ni. s 1 =s 2 =s 3 =s , keyin

Shunday qilib, o'ziga xos o'lchash uchun elektr qarshilik to'rt prob usuli yordamida namuna, problar orasidagi masofani o'lchash uchun etarli s , kuchlanish pasayishi U 23 o'lchash zondlarida va namunadan o'tadigan oqimda Men 14 .

Eksperimental sozlash

O'lchovni sozlash universal laboratoriya stendida amalga oshiriladi. Ushbu laboratoriya ishida quyidagi qurilmalar va jihozlar qo'llaniladi:

1. Namuna va o'lchash boshi bilan issiqlik kamerasi;

2. DC manbai TES-41;

3. DC kuchlanish manbai B5-47;

4. Universal raqamli voltmetrlar V7-21A;

5. Birlashtiruvchi simlar.

Eksperimental qurilmaning blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 3.

Namuna issiqlik kamerasining o'lchash bosqichiga joylashtiriladi. O'lchov boshi manipulyatorning bahor mexanizmi bilan namunaning tekis silliqlangan yuzasiga bosiladi. O'lchov stolining ichida isitish moslamasi mavjud bo'lib, u TES-41 barqarorlashtirilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaidan quvvatlanadi, joriy stabilizatsiya rejimida ishlaydi. Namuna harorati termojuft yoki tomonidan nazorat qilinadi termal qarshilik. O'lchov jarayonini tezlashtirish uchun siz qo'shimchada keltirilgan gradusli egri chiziqlardan foydalanishingiz mumkin, bu sizga isitgich oqimidan namunaning haroratini aniqlash imkonini beradi. Isitgichning joriy qiymati oqim manbaiga o'rnatilgan ampermetr bilan o'lchanadi.

Kontaktlar orqali oqim 1 va 4 sozlanishi barqarorlashtirilgan DC manbai B7-47 yordamida yaratilgan va ampermetr rejimida yoqilgan V7-21A universal raqamli qurilma tomonidan boshqariladi. 2 va 3 o'lchov problari o'rtasida yuzaga keladigan kuchlanish V7-21A yuqori qarshilikli raqamli voltmetr tomonidan qayd etiladi. O'lchovlar past kuchlanishlarni o'lchash imkoniyati bilan belgilanadigan namuna orqali eng past oqimda amalga oshirilishi kerak. Yuqori oqimlarda namunani isitish mumkin, bu o'lchov natijalarini buzadi. Ish oqimini kamaytirish bir vaqtning o'zida oqim oqimi davomida zaryad tashuvchilarni in'ektsiya qilish natijasida kelib chiqadigan namuna o'tkazuvchanligi modulyatsiyasini kamaytiradi.

O'lchashdagi asosiy muammo elektr qarshilik prob usullari kontaktlarning muammosidir. Yuqori vakuumli namunalar uchun, ba'zida past kontakt qarshiligini olish uchun kontaktlarning elektr shakllanishini amalga oshirish kerak. O'lchov probining kontaktlarini shakllantirish o'lchash zondiga bir necha o'nlab yoki hatto yuzlab voltli doimiy kuchlanishni qisqacha qo'llash orqali amalga oshiriladi.

Ish tartibi

1. Ishni bajarish uchun zarur bo'lgan qurilmalarning tavsifi bilan tanishing. Shaklga muvofiq o'lchash moslamasining sxemasini yig'ing. 3. V7-21A universal voltmetrlarini ulashda, biri kuchlanishni o'lchash rejimida, ikkinchisi - oqim o'lchovida ishlashi kerakligiga e'tibor bering. Diagrammada ular piktogramma bilan ko'rsatilgan. " U" va " men" mos ravishda. Ushbu qurilmalardagi rejim kalitlarining to'g'ri sozlanishini tekshiring.

2. O'qituvchi yoki muhandis tomonidan o'lchov moslamasini yig'ishning to'g'riligini tekshirgandan so'ng, voltmetrlarni va B7-47 kuchlanish manbasini yoqing.

3. B7-47 manbasining kuchlanishini 5V ga o'rnating. Agar namunadagi kuchlanish va oqim vaqt o'tishi bilan o'zgarib tursa, u holda o'qituvchilar yoki muhandisning yordami bilan o'lchash zondining kontaktlarini elektr kalıplama.

4. Voltajning pasayishi o'lchovlarini o'tkazing U+ 23 va U– 23 turli oqim yo'nalishlari uchun Men 14 . Olingan kuchlanish qiymatlari harorat gradienti tufayli namunada paydo bo'ladigan uzunlamasına termo-EMFni istisno qilish uchun th uchun o'rtacha hisoblanadi. Tajriba ma'lumotlarini va stress qiymatlarini hisoblashni 1-jadvalga kiriting.

1-jadval shakli

	Men yuklayman, A	T,K	I 14, mA	U + 23 , V	U – 23 , V

5. Boshqa namunadagi haroratda o'lchovlarni takrorlang. Buning uchun siz termal kameraning isitgichining oqimini o'rnatishingiz kerak I yuk,= 0,5 A, namuna harorati barqarorlashishi uchun 5-10 daqiqa kuting va asboblar ko'rsatkichlarini 1-jadvalga yozing. Ilovada keltirilgan kalibrlash egri chizig'idan foydalanib namuna haroratini aniqlang.

6. Xuddi shunday, isitgich oqimining 0,9, 1,1, 1,2, 1,5, 1,8 A qiymatlari uchun ketma-ket o'lchovlarni bajaring. Barcha o'lchovlar natijalarini 1-jadvalga yozing.

7. Olingan tajriba natijalarini qayta ishlash. Buning uchun 1-jadvalda keltirilgan natijalardan foydalanib hisoblang 10 3 /T , o'ziga xos elektr qarshilik har bir haroratda namuna ρ formula (6) bo'yicha, elektr o'tkazuvchanligi

elektr o'tkazuvchanligining tabiiy logarifmi ln σ . Barcha hisob-kitob natijalarini 2-jadvalga yozing.

2-jadval shakli

	T, K	, K-1	r, Om m	s, (Ohmm) -1	log s

8. Bog‘liqlik grafigini tuzing. Egri chiziqlarning borishini tahlil qiling, nopoklik va ichki o'tkazuvchanlik joylarini belgilang. ishda qo'yilgan vazifaning qisqacha tavsifi;

· o'lchovni sozlash diagrammasi;

· o'lchovlar va hisob-kitoblar natijalari;

· qaramlik grafigi;

· olingan natijalarni tahlil qilish;

· ish xulosalari.

Nazorat savollari

1. Ichki va tashqi yarim o'tkazgichlar. Ichki va nopok yarim o'tkazgichlarning tarmoqli tuzilishi. tarmoqli kengligi. Nopoklikni faollashtirish energiyasi.

2. Ichki va tashqi yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanlik mexanizmi.

3. Ichki yarim o'tkazgichlar elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi.

4. Nopok yarim o'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi.

5. Elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligidan tarmoqli bo'shliqni va ifloslanishning faollashuv energiyasini aniqlash.

6. To'rt prob O'lchash usuli elektr qarshilik yarimo'tkazgichlar: qo'llanilishi, afzalliklari va kamchiliklari.

7. Zond yaqinidagi elektr maydon potentsialini taqsimlash muammosi.

8. Hisoblash formulasini chiqarish (6).

9. Eksperimental qurilmaning sxemasi va ishlash printsipi.

10. Eksperimental olingan bog'liqlik grafigini tushuntiring, bu grafikdan tarmoqli bo'shlig'i qanday aniqlandi?

Adabiyot

1. Pavlov L.P. Yarimo'tkazgichli materiallarning parametrlarini o'lchash usullari: Universitetlar uchun darslik. - M .: Yuqori. maktab., 1987.- 239 b.

2. Lisov V.F. Yarimo'tkazgichlar fizikasi bo'yicha seminar. -M .: Ma'rifat, 1976.- 207 b.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. Qattiq holat elektroni: o'quv qo'llanma. universitet talabalari uchun. - M .: Yuqori. maktab., 1986.- 304 b.

4. Ch.Kittel, Qattiq jismlar fizikasiga kirish. - M.: Nauka, 1978. - 792 b.

5. Shalimova K.V. Yarimo'tkazgichlar fizikasi: Oliy maktablar uchun darslik. - M .: Energetika, 1971. - 312 p.

6. Fridrixov S.A., Movnin S.M. Elektron texnologiyaning jismoniy asoslari: Universitetlar uchun darslik. - M .: Yuqori. maktab ., 1982.- 608 b.