Порядок выполнения работы. 1. Очистить поверхность медной пластины и взвесить ее с максимальной возможной точностью.- m1.

1. Очистить поверхность медной пластины и взвесить ее с максимальной возможной точностью.- m₁.

2. Собрать электрическую цепь по схеме рисунке 1, взвешенную пластинку соединить с отрицательным полюсом источника.

Рис.1

3. Заметив время, замкнуть цепь, быстро установить реостатом ток в пределах

1,0 - 1,5 А. Пользуясь реостатом, поддерживать силу тока неизменной на протяжении всего опыта. Записать в таблицу 1 это значение силы тока.

4. Через 10-15 минут (время зафиксировать в секундах) цепь разомкнуть, пластинку,
служившую в опыте катодом, осторожно вынуть и высушить, тщательно взвесить
и найти ее массу после электролиза –m₂

5. Определить массу выделившейся меди;

Δm=m₁-m₂ (4)

6. По результатам измерений определить электрохимический эквивалент меди по формуле

k= Δm /I t (5)

где Δm -масса меди, выделившейся на катоде; t-сила тока в цепи; I- время пропускания тока в цепи.

7. Сравнить найденное значение электрохимического эквивалента с табличным значением и определить относительную погрешность по формуле:

δk= │kтаб -k│/ kтаб * 100%

где для меди k= 3,29*10^-7 кг/Кл.

8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

Таблица 1.

№	m1 (кг)	m2 (кг)	Δm (кг)	t (c)	I (A)	k (кг/Кл)	δk (%)

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. Почему молекулы соли, кислоты, щелочи в воде распадаются на ионы?

2. Повышается ли сопротивление электролита при понижении температуры? И почему.

3. Как следует поступить, если по ошибке при выполнении опыта взвешенная пластинка была соединена с положительным полюсом источника тока?

4. За 15 минут на электролите выделилось 1485 мг чистой меди. Сопротивление
раствора 0,8 Ом. Определите потребляемую мощность. Принять электрохимический эквивалент меди равным 3,3*10" кг/Кл.

5. Почему для гальванического покрытия изделия чаще всего употребляют никель и хром?

Вариант 2

1. Почему молекулы сахара в воде не распадаются на ионы?

2. Будет ли происходить электролитическая диссоциация в условиях космического полета?

3. Как поступают, когда необходимо к угольному электроду припаять провод?

4. При каких условиях концентрация электролита в процессе электролиза остается
постоянной? Меняется?

5. До каких пор будет продолжаться процесс электролиза медного купороса, если
взяты угольные электроды?

Рекомендуемая литература

1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.283-285)

2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 181-183)

3. Кикин Д.Г., Самойленко П.И. Физика(с основами астрономии) – М.: Высшая школа, 1995. (Стр.138-140)

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №17

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

 

Цель работы:практически на примерах опытов Фарадея изучить явление электромагнитной индукции.

Оборудование

1. Катушки индуктивности.

2. Источники тока.

3. Полосовые магниты.

4. Гальванометры.

5. Ключи.

Теория

Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем в 1831 году. Электромагнитная индукция - явление возникновения индукционного тока в замкнутой цепи при изменении магнитного потока сквозь этот контур.

Закон электромагнитной индукции: Э.Д.С индукции ε _инд в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока Ф через поверхность, ограниченную контуром.

ε _инд = - Δ Ф / Δ t или ε _инд = - Ф '(t) - Для контура; (1)

ε_инд ⁼ - Δ Ψ/ Δ t или ε_инд = - Ψ '(t) - для катушки, (2)

где Ψ = ωФ - потокосцепление (Вб) (ω - число витков катушки).

Знак минус в формулах показывает, что индукционный ток всегда имеет такое направление, чтобы своим магнитным полем препятствовать изменению внешнего магнитного поля. Этот вывод носит название правила Ленца. Э.Д.С индукции, возникающей при движении проводника в магнитном поле, пропорциональна индукции В магнитного поля, скорости движения ν проводника, его длине ℓ и синусу угла α, образованного векторами В и ν.

ε _инд=Вνℓsinα (3)

Для определения направления индукционного тока при движении проводника в магнитном поле пользуются правилом правой руки: правую руку располагают так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а большой отогнутый палец показывал направление движения проводника. Тогда четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока.