دانلود گزارش کار درس آزمایشگاه فیزیک ۲

برخی عناوین گزارش کار درس آزمایشگاه فیزیک ۲

• آشنایی با دستگاه های اندازه گیری
• روش های اندازه گیری مقاومت
• k.v.l و k.c.l
•  دستگاه اسیلوسکوپ ( موج نما )
• مبدل ها ( ترانسفورماتورها )
• طراحی آمپرمتر و ولت متر
• خواندن مقاومت ها
• بررسی قانون اهم برای مدارهای متوالی
• بررسی قانون اهم برای مدارهای موازی
• بدست آوردن مقاومت مجهول توسط پل وتسون
• بدست آوردن مقاومت مجهول توسط پل تار
•  اندازه گیری دمای رشته های درون لامپ
• و…

برخی توضیحات گزارش کار درس آزمایشگاه فیزیک ۲

موضوع آزمایش :

 دستگاه اسیلوسکوپ ( موج نما )

مقدمه :

اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش ‌دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیده‌های مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار می‌‌رود . اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید . اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار می‌‌کند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها)می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد . کاربرد دستگاه در مخابرات و فرکانس های رادیویی است که تشکیل شده از یک لامپ و از هوا تخلیه می شود که با اشعه کاتدی کار می کنند . فیلامان یک مقاومت سیمی است که به ولتاژ کم وصل می شود و معمولا ولتاژ روی ۳/۶ ولت می باشد صفحه کاتد از فلزات قلیا یی خاکی که در اثر گرم شدن فیلامان کاتد گرم می شود و از آن الکترون خارج می شود . آند معمولا از طلا ساخته می شود که این صفحه وصل به ولتاژ بسیار زیاد می باشد بنابراین الکترون ها با سرعت زیاد به سمت آند کشیده می شوند و تعدادی الکترون از سوراخی که در وسط آند است خارج می شوند و برخورد می کنند به صفحه مقابل و چون برخورد می کند یک لکه روشن در آن صفحه ایجاد می شود اشعه از داخل استوانه فلزی عبور کرده که وصل به ولتاژ منفی است بنابراین اشعه را فشرده می کند و به صورت نقطه روشن مشاهده می شود .

شرح آزمایش :

اسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از : تفنگ الکترونی و صفحات انحراف دهنده  و صفحه فلوئورسان

تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است . الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند.

صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است . صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند.

صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند .

جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است . اسیلوسکوپ ها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود . مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود .  چون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود . صفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند . این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. و…

موضوع آزمایش :

روش های اندازه گیری مقاومت : 

ب) پل وتستون  ج) قرائت لایه های رنگی

مقدمه :

آنچه امروزه به نام مدار پل وتستون معروف است، نخستین بار در سال ۱۸۳۳ توسط ساموئل هانتر کریستی (Samuel Hunter Christie) توصیف شد، اما کاربردهای زیاد این مدار توسط کارلز وتستون  اختراع شد، به همین خاطر این مدار عموما به نام پل وتستون معروف شد. امروزه پل وتستون یک روش بسیار درست و حساس برای اندازه گیری دقیق مقادیر مقاومتها می‌‌باشد.

مقاومت ، یکی از المان‌های الکتریکی است که برای این طراحی شده است که در مدار یک مقاومت الکتریکی ( electrical resistance ) بوجود آورد . مقاومتها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که بتوانند جریان عبوری از مدار را در حد مورد نیاز محدود کنند.

دو نوع مقاومت وجود دارد:مقاومت های ثابت و متغیر.

شرح آزمایش :

همانگونه که در شکل دیده می‌‌شود، مدار پل وتستون از چهار مقاومت R1، R4، R3 ، R2 تشکیل شده است. اساس کار مدار پل وتستون اینگونه است که ولتاژ ورودی به دو قسمت تقسیم می‌‌شود. جریان خروجی از هر دو ولتاژ تقسیم شده، تشکیل می‌‌گردد.در فرم کلاسیک مدار پل وتستون یک گالوانومتر ماده بسیار حساس به جریان مستقیم) در بین ورودی و خروجی ولتاژ نصب می‌‌شود.اگر ولتاژتقسیم شده به گونه‌ای باشد که دقیقا نسبت   R2= R3R1/R4 برقرار باشد، در این صورت گفته می‌‌شود که پل در حالت تعادل است. در این صورت گالوانومتر هیچ جریانی را نشان نمی‌‌دهد. اگر چنانچه یکی از مقاومتها ، حتی به اندازه بسیار کوچک ، تغییر کنند، در این صورت تعادل به هم خورده و عقربه گالوانومتر جریانی را نشان می‌‌دهد. پس گالوانومتر مقیاسی برای نشان دادن شرط تعادل است. فرض کنید یک ولتاژ dc به اندازه E به مدار پل اعمال شود. در اینجا نیز یک گالوانومتر برای نشان دادن شرط تعادل بین دو نقطه ولتاژ ورودی و خروجی نصب شده است. مقادیر مقاومت های R1 و R2دقیقاً معلوم هستند،اما R3 یک مقاومت متغیر است که به راحتی قابل تغییر است. بجای R4 یک مقاومت مجهول که آن را با Rx نشان می‌‌دهیم، قرار داده شده است. ولتاژ E اعمال می‌‌شود و مقاومت متغیر R3 به گونه‌ای تنظیم می‌‌شودکه گالوانومتر جریانی را نشان ندهد.بنابراین با توجه به اینکه مقادیر مقاومت های R1 و R3 معلوم هستندو R3 را نیز خودمان تغییر داده‌ایم، لذا از رابطه RX= R1R3/R2

مقدار مقاومت مجهول تعیین می‌‌شود. در صورتی که هر چهار مقاومت یکسان باشند، مدار خیلی حساس خواهد بود. و…

نتیجه گیری :

در پل وتستون جریانی که در گالوانومتر عبور می کند مقاومت مجهول را طوری تغییر می دهد که انرژی پتانسیل بین گالوانومتر یکی باشد و دیگر اینکه می توان بر اساس رنگ ها مقاومت سیم را بدست آورد .

آزمایش شماره ۶ ( اندازه گیری دمای رشته درون لامپ )

هدف آزمایش :

هدف از این آزمایش ، همانطور که از اسمش پیداست ، بدست آوردن دمای رشته های درون یک لامپ است .

موارد مصرفی :

• یک عدد لامپ
• سیم های رابط
• مولد
• ولت متر
• آمپر متر
• دما سنج
• –

شرح کار :

در این آزمایش باید دمای رشته های درون لامپ را به دست آوریم که این کار را توسط رابطه  انجام میدهیم . که در آن α مقاومت ویژه ، R1 مقاومت رشته های درون لامپ قبل از روشن کردن ، R2 نیز مقاومت رشته های درون لامپ بعد از روشن کردن آن و Δθ نیز تغییرات دما میباشد که داریم :

که در آن ، θ۱ دمای رشته های درون لامپ قبل از روشن کردن بوده که برابر دمای محیط است و θ۲ نیز دمای رشته های درون لامپ بعد از روشن کردن آن میباشد .

برای این کار ، ابتدا دمای محیط را اندازه میگیریم . سپس مقاومت لامپ خاموش را بدست آورده و α نیز مشخص است .

لامپ را به ولتاژ های مشخصی متصل میکنیم تا جریان عبوری از لامپ بدست آید . با این کار ، میتوان مقاومت رشته های درون لامپ روشن را بدست آورد .

سرانجام داده های مساله را وارد رابطه میکنیم تا جواب مساله که همان θ۲ یا دمای رشته های درون لامپ است به دست آید .

و…

این ها فقط بخشی از متون این مقاله و تحقیق و پروژه به صورت پراکنده و ناقص می باشد ، برای دانلود تحقیق ، دانلود مقاله ، دانلود پروژه به صورت کامل لطفا آن را خریداری نمایید. ( بالای صفحه )