2020-10-10
296
1. Включить исследуемую лампу накаливания в сеть переменного тока и с помощью ЛАТРа подать на лампу наименьшее из напряжений по указанию преподавателя ( 
≥ 70В). Записать это напряжение ( 
) и соответствующее показание амперметра ( 
)
2. Навести объектив пирометра на лампу и, передвигая тубус объектива, установить резкое изображение нити лампы. С помощью окуляра зрительной трубы получить четкое изображение нити эталонной лампы пирометра.
3. Измерить температуру нити накаливания исследуемой лампы. Для этого замкнуть электрическую цепь пирометра, нажав кнопку на приборе (ключ К на рис. 5.2), и вращением кольца реостата прибора изменять накал нити эталонной лампы до ее «исчезновения» на фоне светящейся исследуемой нити. Записать значение температуры 
по верхней шкале.
Пирометром измеряется яркостная температура ТЯ, для определения истинной температуры TИ воспользоваться формулой (5.6).
4. Подавая на лампу другие напряжения 
, 
и т.д., записать соответствующие токи 
, 
и т.д. и определить соответствующие температуры нити согласно п.3. по окончании измерений выключить установку из сети.
|
|
|
5. Повторить опыт уменьшая напряжение и определить 
. Найти среднее значение 
и выразить ее в кельвинах 
6. Результаты измерений занести в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Результаты измерений и вычислений
| № п/п |  , В
|  , А
|  ,
0С
|  , 0С
|  , 0С
| ТЯ, К | TИ, К | TИ4, К4 | s, Вт/(м2·К4) | s ср, Вт/(м2·К4) |
| 1 | 110 | 0,31 | 1010 | 1020 | ||||||
| 2 | 120 | 0,42 | 1120 | 1140 | ||||||
| 3 | 130 | 0,51 | 1210 | 1230 |
7. По формуле (5.5) вычислить s для каждого значения температуры и найти 
. Сравнить его с 
, вычислив величину 
%.
=5,67·10–8 Вт/(м2·К4) – постоянная Стефана – Больцмана.
8. Вычислить относительную и абсолютную погрешности измерений для того из опытов, для которого и 
минимальны. При этом воспользоваться формулами:
, 
DI=0,005, DU=0,05, DT=20
Значения I, U и T взять из первой строки таблицы
9. По формулам (5.7) и (5.8) определить 
и 
, взяв за основу
= 
и 
= 
10. Окончательный результат записать в виде:
Вт/(м2·К4), при 
…%
Контрольные вопросы
1. Что называется тепловым излучением?
2. Дайте определение температуры лучистого равновесия.
3. Сформулируйте определения основных характеристик теплового излучения
4. Какое тело называется абсолютно черным? Приведите примеры.
5. Сформулируйте законы излучения абсолютно черного тела.
6. Объясните принцип работы оптического пирометра с «исчезающей» нитью.
7. Выведите рабочую формулу (4.12)
8. Поясните порядок проведения работы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе изучения дисциплины обучающиеся должны развить в себе способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования. В результате освоения дисциплины обучающиеся смогут: выявлять и классифицировать физические процессы, протекающие на объекте профессиональной деятельности; определять характеристики физического процесса (явления), характерного для объектов профессиональной деятельности, на основе теоретического (экспериментального) исследования; представлять базовые для профессиональной сферы физические процессы и явления в виде математических уравнений; выбирать базовые физические законы для решения задач профессиональной деятельности.
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1) Трофимова, Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – 17–е изд., стер. – М.: Академия, 2008;, 2007. – 558 с. – (Высшее профессиональное образование). – ISBN 978–5– 7695–5782–8. – ISBN 5–7695–3662–4: 425–04.
2) Грабовский, Р. И. Курс физики: учебник для вузов / Р. И. Грабовский. – 6–е изд. – СПб.: Лань, 2002. – 607 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература). – ISBN 5–8114–0466–2: 90–00.
3) Сборник задач по физике: учеб. пособие для вузов / под ред. Р. И. Грабовского. – СПб.: Лань, 2002. – 119с. – (Учебники для вузов. Специальная литература). – ISBN 5–8114–0462–Х: 20–00.
4) Балонишников, А. М. Пособие по физике для подготовки к интернет–тестированию: учеб. пособие / А. М. Балонишников, Л. П. Глазова, Р. О. Старобогатов; С.–Петерб. гос. аграр. ун–т, Каф. физики. – Санкт–Петербург, 2011. – 115 с. – Библиогр.: с. 114. – 198–29.
