УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ПО ОПЫТНОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ КОНТАКТНОГО ЯВЛЕНИЯ МЕЖДУ МЕТАЛЛАМИ И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Аширбаев  Мухит

студент 2 курса, электроэнергетический факультет АУЭС, г. Алматы

E-mail: 

Искаков Жарилкасин

научный руководитель,канд.техн.наук,доцент АУЭС, г. Алматы

Физический  практикум  является  технологией  практического изучения физики, поддержанной  современным учебным оборудованием. Цель  практикума заключается в воспитании сильных конкурентоспособных кадров с университетским качеством фундаментальной подготовки и навыками практического применения знаний. Практикум ориентирован на развитие интеллекта студента, повышение  интереса  к предмету изучения ,приобретение умения создавать. Обеспечивая интенсивное обучение, практикум  решает проблему качественного образования в условиях дефицита учебного времени [1].

В физическом практикуме курса физики или общей физики высших учебных заведений при отсутствии готовой лабораторной установки по исследованию контактного явления между металлами, мы предлагаем методику создания эффективного и простого для применения стендового оборудования (Рис.1) и  проведения в нем лабораторной работы. В электрическую схему устройства, предлагаемого в физических практикумах [2, 3]  вводятся следующие изменения. Милливольтметр и термометр заменяются соответственно многофункциональными и широкопредельными мультиметрами марки  ALDA AVB-83D и UNI-T UT 33C. В случае неправильного соединения полюсов перед цифрами на дисплее появляется знак «минус», поменяв местами соединительных проводов можно исправить порядок соединения. Мультиметры  подключаются  к адаптерам    (выпрямителям) со сглаживающим фильтром, дающим постоянное напряжение 9 В. Эти источники тока, потребители широко используют в разных целях, а их срок службы исчисляется десятками лет. В настоящее время рынок бытовой

Рис.1.Внешний вид лабораторного стенда

техники представлен широким набором различных моделей адаптеров. Они имеют двойную изоляцию, поэтому при включении в электрическую сеть напряжением 220 В они не нуждаются в заземлении [4].

В качестве спай используется пара железа и константана. Для этой пары из справочной литературы [5]  известна численная характеристика искомой зависимости.

Электрическая  печь изготавливается из керамического резистора коаксиальной цилиндрической формы с сопротивлением 2 кОм. Печь последовательно соединенная с конденсатором 1 мкФ подключается к сети переменного тока с напряжением 220 В.Подключение электрической печи и адаптеров к внешней сети производиться с помощью тумблеров.

Лабораторный стенд собирается по схеме показанной на рис.2.Один из спаев термопары погружается в пробирку, наполненную маслом; пробирка в свою очередь, опускается в сосуд с водой комнатной температуры, а другой спай помещается в электрическую печь,температара которой может изменяться. На спай наматываются два замкнутых между собой проводника,Рис.2.Электрическая схема лабораторного стенда

идущих от термометра. До включения электропечи оба спая имеют одинаковую температуру, термометр показывает температуру и холодного и горячего спаев. После включения печи термометр будет показывать температуру только горячего спая. Термоэлектродвижущую силу, возникающую при нагревании одного из спаев, измеряет милливольтметр.

В лабораторной работе строиться  график зависимости термоэлектродвижущей силы от разности температур горячего и холодного спаев, и определяется удельная термоэлектродвижущая сила. Все включатели перед выполнением работы находятся в выключенном состоянии. Включатель сети поставим в положение «Вкл». Загорается зеленая сигнальная лампочка. Адаптер термометра подключается к сети. Измеряем термометром температуру  холодного спая и записываем  ее в таблицу 1. Тумблером включаем электропечь. Одновременно подключается к сети адаптер  милливольтметра.

Таблица 1.

Зависимость

После зажигания красной сигнальной лампочки, снимаем показания термометра, т.е. значения температуры горячего спая  через каждые  до  и соответственно показания милливольтметра, т.е. значения термоэлектродвижущей силы . Результаты измерений вносим в таблицу 1. По данным таблицы 1 стром график зависимости термоэлектродвижущей силы от разности значений температуры   горячего и холодного спаев(рис.3), используя метод линейной регрессии.

Рис.3.График зависимости

Определим из графика  удельную термоэлектродвижущую силу =0,0358 .И наконец, определим среднеквадратичную погрешность=1,91мВ, т.е. степень приближения точек  и прямой . В конце делаются выводы о проделанной работе.

       Выражаем благодарность инженеру Косову В.В. за поддержку при создании лабораторного стенда.

Список  литературы:

1.     Евграфова Н. Н., Каган В. Л. Руководство к лабораторным работам по физике. Учебное пособие для радиотехнических и электроприборостроительных специальностей вузов. – М.: Высшая школа, 1970. – 388 с.

2.     Каталог-2000.Базовый естественнонаучный практикум./МИФИ. - М.:НТЦ «ВЛАДИС»,2000.‑52 с.

3.     Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике.-М.:Наука,1980.‑208 c.

4.     Практикум по общей физике. Учебное пособие./Авдусь З. И., Архангельский М. М., Кошкин Н. И. и др.;под ред. Ноздрева В. Ф.-М.:Просвещение,1971.‑311 с.

5.     Шилов В. Ф. Адаптер в учебном физическом эксперименте.//Физика в школе.-2000.-№8.‑С. 48‑50.