Все установки находятся в помещении 414.
Все работы из подраздела обычно находятся на одном лабораторном столе и выполнение двух работ из одного подраздела обсуждаются отдельно, так как это не всегда возможно.
Раздел "Электрические и магнитные явления" cодержит четыре подраздела:
Эта работа отлично подойдёт для тех, кто начинает своё знакомство с разделом физики «Электростатика». Здесь вы узнаете о том, что такое электрический заряд, какие бывают заряды, как они взаимодействуют. Экспериментально исследуете процесс деления и переноса заряда. Познакомитесь с методами измерения заряда при помощи простейшего измерительного прибора - электроскопа.
8 классэлектромагнетизмповышенная сложность
В этой работе у вас появится возможность экспериментально проверить один из двух фундаментальных законов электростатики – закон Кулона. Лабораторная установка позволяет количественно исследовать зависимость силы взаимодействия заряженных сфер как от расстояния, так и от величины электрического заряда. Для этого, в составе установки имеется регулируемый высоковольтный источник питания, особо чувствительный динамометр, прибор для измерения электрического заряда.
8 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Метод зеркального заряда (метод зеркальных отображений) – один из классических методов математической физики, применяемый, в частности, для расчета электростатических полей, ограниченных какой-либо проводящей поверхностью правильной формы. В данной работе этот метод используется для теоретического описания взаимодействия заряженного шара и заземленной плоскости. Для экспериментальной проверки применимости данного метода в составе лабораторной установки имеется высоковольтный источник напряжения для передачи проводящей сфере электрического заряда, прибор для измерения величины этого заряда и торсионный динамометр, необходимый для измерения силы взаимодействия сферы и проводящей плоскости.
10 классвеснаэлектромагнетизм
Плоский конденсатор – одна из основных классических моделей в электростатике, фигурирующая в огромном количестве школьных задач различного уровня сложности. Конструкция конденсатора довольно проста: две параллельные проводящие пластины, пространство между которыми может быть заполнено каким – либо диэлектриком. В настоящей работе вам предлагается экспериментально исследовать зависимость напряженности электрического поля от напряжения и расстояния между пластинами, а также исследовать потенциал поля плоского конденсатора.
10 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Плоский конденсатор – одна из основных классических моделей в электростатике, фигурирующая в огромном количестве школьных задач различного уровня сложности. Конструкция конденсатора довольно проста: две параллельные проводящие пластины, пространство между которыми может быть заполнено каким – либо диэлектриком. В настоящей работе вам предлагается экспериментально исследовать зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между пластинами, от их площади и формы, а также с разными диэлектриками в пространстве между пластинами.
10 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Закон Ома, пожалуй, один из самых известных законов, изучаемых в школьном курсе физики, был эмпирически установлен немецким физиком Георгом Омом без малого 200 лет назад. В настоящей лабораторной работе у вас появится возможность повторить опыты Эрстеда и Ома, изучить принцип действия амперметра, вольтметра и омметра, исследовать зависимость сопротивления проводника от его длины.
8 классвеснаэлектромагнетизм
Правила Кирхгофа имеют особое значение в электротехнике из-за своей универсальности, так как пригодны для решения многих задач в теории электрических цепей и их практических расчётов. Данная работа посвящена знакомству с методикой применения и экспериментальной проверкой правил Кирхгофа для расчета электрических схем различной сложности.
10 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Первая схема электрического моста, предназначенная для измерения сопротивления элементов цепи появилась вскоре после того, как Георг Ом экспериментальным путем открыл основной закон электротехники и научился вычислять сопротивление металлических проводников. Измерительный мост является электрическим аналогом рычажных весов, и в основе его работы лежит принцип сравнения с эталонным сопротивлением. В данной работе вы познакомитесь с принципом работы измерительного моста Уитстона и его основным элементом – реохордом. В качестве основного задания по результатам измерения сопротивления нескольких образцов проволок различной толщины предлагается вычислить удельное сопротивление константана (сплава меди никеля и марганца).
10 классповышенная сложностьэлектромагнетизм
Зависимость силы тока, протекающего через элемент электрической цепи, от поданного на этот элемент напряжения – одна из основных характеристик, используемых при проектировании любых электроприборов. Данная лабораторная работа позволит познакомиться с тем, сколь разнообразными могут быть подобные зависимости, и сколь разными могут быть причины, такое разнообразие поясняющие. Вам предстоит исследовать вольт-амперные характеристики резистора, лампы накаливания, диода, светодиода, познакомиться с теорией протекания электрического тока в проводниках и полупроводниках.
11 классосеньонлайнэлектромагнетизм
В данной работе вы узнаете о том, каким образом изменение температуры влияет на электрические характеристики проводников и полупроводников и приборов на их основе. Ядром экспериментальной установки является термостат, позволяющий удерживать температуру исследуемых образцов в диапазоне 25-90 ̊С В качестве объектов изучения зависимости сопротивления резистивных элементов от температуры вам предлагается исследовать образцы медной проволоки, проволоки из сплава меди с никелем, углеродного и металлопленочного резисторов и двух термисторов различных типов. Для полупроводниковых приборов, в качестве образцов которых выступают диод и стабилитрон, исследуется температурная зависимость падения напряжения на элементе при постоянном токе.
11 классповышенная сложностьэлектромагнетизм
Транзистор – основной элемент электронно-вычислительных систем. В современном процессоре количество процессоров измеряется миллиардами, а их размер – нанометрами. Данная работа посвящена знакомству с принципами работы транзистора и изучению вольт-амперных характеристик полупроводникового диода и транзистора.
11 классповышенная сложностьэлектромагнетизм
Первый химический источник ЭДС, так называемый «Вольтов столб», представленный Алессандро Вольта в 1800 году, стал революционным изобретением и положил основу новой науке электротехнике. В данной работе у вас появится возможность окунуться в атмосферу этого открытия, собрать простейшую кислотную, щелочную и солевую ячейки, объединить их в батарею, соединив последовательно и параллельно, исследовать характеристики полученных схем и даже запитать от такой батареи простейший электроприбор.
8 классвеснаэлектромагнетизмПеременное сопротивление – один из основных элементов в схемах современных электроприборов. Данная работа посвящена знакомству с основными способами включения такого сопротивления в цепь. В работе исследуются параметры цепи с включенным под нагрузкой потенциометром и реостатом. Рассматриваются и собираются схемы регулировки яркости светодиода при помощи реостата и регулировки частоты вращения вала электродвигателя при помощи потенциометра.
10 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Лабораторная работа посвящена экспериментальной проверке правила вычисления сопротивления при последовательном и параллельном соединении проводников. У ребят появится отличная возможность сделать первые шаги в электротехнике и самостоятельно собрать несколько схем соединения сопротивлений, увеличивая их сложность. Тех, кто успешно выполнит все задания, в конце работы ожидает интересная схема-задача, которую мы называем «полная неразбериха».
8 классвеснаонлайнэлектромагнетизм
Работа посвящена изучению одного из трех видов электрических машин - генератора. На долю таких устройств приходится более 90% всей вырабатываемой на Земле электроэнергии. Рассматриваются четыре вида генераторов: генератор переменного тока с вращающимися магнитными полюсами постоянного магнита и неподвижным статором, генератор переменного тока с неподвижными магнитными полюсами постоянных магнитов и вращающимся якорем, генератор переменного и постоянного тока с возбуждением от внешнего источника. Исследуются их характеристики.
9 классвеснаэлектромагнетизм
В этой работе вам предстоит экспериментально проверить теорию, описывающую экспоненциальный характер зависимости токов и напряжений от времени в процессе зарядки и разрядки конденсатора. Меняя ёмкость конденсатора и сопротивление цепи, вы сможете исследовать роль постоянной времени, являющейся важнейшей характеристикой таких элементов схем с переменным током, как, например, RC – фильтры.
10 классонлайнповышенная сложностьэлектромагнетизм
Измерительный мост – первое устройство, позволившее измерить величину электрического сопротивления в цепях постоянного тока. Оно появилось ещё в эпоху, когда единственным источником ЭДС в электрических схемах был гальванический элемент. Однако, оказалось, что общие принципы работы измерительного моста могут быть эффективно использованы и в цепях переменного тока. Не менее удивительно, что мостовая схема в таких цепях позволяет измерять не только омическое сопротивление резисторов, но и реактивное сопротивление элементов цепи. В настоящей работе вам предстоит, используя измерительный мост, генератор и обыкновенные акустические наушники, научиться измерять сопротивление резисторов, ёмкость конденсаторов и индуктивность катушек.
11 классосеньэлектромагнетизм
Выпрямитель, это электрическая схема, предназначенная для преобразования электрического тока переменного направления в ток постоянного направления. В настоящей работе у вас есть возможность теоретически и экспериментально познакомиться с работой основных наиболее простых схем выпрямителей, построенных с использованием полупроводниковых элементов: однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель, цепь со стабилитроном и умножитель напряжения.
11 классповышенная сложностьэлектромагнетизм
Данная работа позволяет подробно изучить работу электротрансформатора. Вам предстоит собрать схему и исследовать работу трансформатора в трех основных режимах: режим холостого хода, режим короткого замыкания и режим работы под нагрузкой, варьируя входное напряжение, число витков в катушках и тип сердечника и сравнивая полученный результат с теоретическим расчетом. Тех, кто успешно освоит эту часть работы, ждёт задание с «длинной линией».
9 классвеснаонлайнэлектромагнетизмКолебательный контур – очень важная часть любой современной радиоаппаратуры. В настоящей работе вы познакомитесь с тем, как ведут себя конденсатор и катушка индуктивности в цепях постоянного и переменного тока по отдельности и вместе, изучите реакцию, LC – цепи на одиночный импульс и периодический сигнал, познакомитесь с явлением резонанса и найдёте резонансную частоту колебательного контура. Важным с практической точки зрения станет исследование влияния качества и типа провода на передачу сигнала.
9 классвеснаэлектромагнетизм7 мая 1895 года, российский инженер Александр Попов продемонстрировал созданный им прибор для связи на расстоянии. Это изобретение стало одним из величайших в истории науки и техники, а 7 мая до сих пор отмечается в нашей стране как день радио. Настоящая работа посвящена знакомству с основными принципами радиосвязи. Вам предстоит, если, конечно, вы ещё не знакомы, познакомиться с такими незаменимыми спутниками любителя электроники, как двухлучевой осциллограф и генератор периодических сигналов, собрать и исследовать характеристики колебательного контура и простейшего АМ-радиопередатчика, и выйти, быть может, в свой первый самостоятельный радиоэфир.
11 классосеньэлектромагнетизм
Впервые магнитное действие электрического тока было обнаружено в 1820 году датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом. Эрстед обратил внимание на то, что стрелка магнитного компаса, установленная вблизи проводника, начинает отклоняться от своего естественного направления при пропускании через проводник электрического тока. В настоящей работе вам предстоит исследовать открытое эрстедом явление, используя более совершенный, нежели компас, прибор для обнаружения магнитного поля. Этот прибор – тесламетр, прибор для измерения индукции магнитного поля. Вам предстоит исследовать поле, создаваемое одним прямым проводником с током, парой проводников, по которым ток течет сонаправленно и противоположно направленно, поле на оси одного или нескольких круглых витков, поле соленоидов с различным числом витков.
11 классосеньэлектромагнетизм
Катушки Гельмгольца (или, как их ещё называют,кольца Гельмгольца) — две соосно расположенные одинаковые радиальные катушки, расстояние между центрами которых равно их среднему радиусу. Такая геометрия позволяет получить в центральной области промежутка между катушками однородное магнитное поле, что бывает весьма полезно в физических экспериментах, а также для калибровки датчиков магнитной индукции, намагничивания и размагничивания постоянных магнитов, размагничивания стальных заготовок, деталей и инструментов. В настоящей работе вам предстоит исследовать это поле при помощи специального прибора - тесламетра.
11 классосеньэлектромагнетизм
Об удивительной способности стрелки компаса ориентироваться по направлению с севера на юг люди узнали эмпирически более двух тысяч лет назад. Однако, познать природу данного явления и исследовать магнитное поле Земли количественно удалось существенно позже. Тем не менее, вам, наверное, будет интересно узнать, что в задаче по измерению величины магнитного поля нам поможет как раз древнее изобретение человечества - магнитная стрелка, являющаяся основной деталью прибора под названием магнитометр. В отличие от обычного компаса, магнитометр снабжен шкалой и механизмом поворота оси вращения стрелки. Магнитометр устанавливается в центральную область колец Гельмгольца. Такой прибор позволяет измерять величину горизонтальной составляющей и угол склонения поля.
онлайнповышенная сложностьэлектромагнетизм
Эта лабораторная работа поможет вам ближе познакомиться с явлением электромагнитной индукции. Классический эксперимент, демонстрирующий возникновение электродвижущей силы на обмотках катушки, внутрь которой вводится полосовой магнит, дополняется возможностью измерения скорости движения магнита. На следующем этапе исследования место магнита занимает катушка, через которую пропускается постоянный ток. Такие эксперименты дают возможность напрямую исследовать зависимость ЭДС индукции от скорости изменения магнитного поля, и, тем самым, проверить справедливость закона Фарадея.
9 классонлайнповышенная сложностьэлектромагнетизм