Transcript PH114(SCE102) ปฏิบัติการฟิสิกส์ 2 1. ทรานซิสเตอร์ (Transistor) 2. มิเตอร์บริดจ์ (Meterbridge)

PH114(SCE102)
ปฏิบตั ิ การฟิสิกส์ 2
1. ทรานซิสเตอร์ (Transistor)
2. มิเตอร์บริดจ์ (Meterbridge)
3. โพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer)
4. โฟโตเมตรี (Photometry ) (วิศวะไม่เรียน)
5. สเปกโตรมิเตอร์ (Spectrometer)
6. ดรรชนี ของน้าโดยใช้เลนส์นูน(วิศวะไม่เรียน)
7. แทนเจนกัลวานอมิเตอร์ ( Tangent
Galvanometer)
8. การต่อตัวต้านทาน (Resistor)
9. แมกนิโตเมตรี (Magnetometry)
10. วงจร RC
1
1. Characteristic of Transistor
วัตถุประสงค์
• ศึกษาคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์
วงจร
RC
IC
C
Ib
B
V
PNP
RB
E
2
วัดค่า Ib(uA) IC(mA) และ EC (V) ตามขันตอนที
้
่กล่าวไว้ ในคู่มือ
IC(mA)
Ib= คงที่.... (uA)
EC (V)
3
IC(mA)
EC= คงที่.... (V)
Slope = m = ?
Ib (uA)
4
2. มิเตอร์ บริดจ์ (Meterbridge)
• วัตถุประสงค์
– เพื่อประยุกต์วงจรบริดจ์หาค่าตัวต้ านทานที่ไม่ทราบค่า
R3
Rx
R3
R1
R2
5
Rx
R3
Galvanometer
PS
L1
L2
6
•ตัง้ ค่ า R3 ให้ เหมาะสม 3 ค่ า ต่ อ 1 R x
•วัด ความยาว L1และ L2 ที่วงจรสมดุล เข็มกัลวานอ
มิเตอร์ ชีท้ ่ ี ศูนย์
•คานวณตามสมการ
R x L2
=
R 3 L1
•% error = ?
7
3. โพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer)
• วัตถุประสงค์
• ประยุกต์วงจร potentiometer เพื่อวัดค่า
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) หรื อแรงดันไฟฟ้า หรื อ ความต่าง
ศักย์ไฟฟ้าที่ไม่ทราบค่า
PS
Rh
L1,2
Es
G
1
Ex
2
8
Rh
PS
ES
EX
9
•ต่อวงจรให้ ถกู ต้ อง ตังระยะ(L
้
1)ให้ เป็ น ระยะกลางๆ เช่น 300 cm
แล้ วสับสวิทช์ K ไปที่ ES แล้ วปรับ Rheostat ให้ Gal อ่าน ศูนย์
(วงจรสมดุล)
•สับสวิทช์ไปที่ Ex แล้ วปรับระยะให้ Gal. อ่าน ศูนย์ ระยะนี ้เป็ น L2
•คานวณหาค่า Ex จากสมการ
•
Ex
L2
L2
=
, Ex =
ES
ES
L1
L1
•%Error เท่าใด
10
4. โฟโตเมตรี (Photometry )
• เพื่อวัดความเข้ มของแสง และกาลัง
ส่องสว่าง โดยใช้
Photometer
I = F/A
I = P / d2
2
1
2
2
P1
d
=
P2
d
11
P1 = A, B, C
P2
d1
d2
•%Error เท่าใด
12
5. สเปกโตรมิเตอร์ (Spectrometer)
• เพื่อหามุมยอดของปริซมึ
• เพื่อหาดรรชนีหกั เหของปริซมึ (วัสดุที่
ใช้ ทาปริซมึ )
q2 - q1
A=
2
-1
+2
13
T1
Dm
collimator
telescope
T2
Dm = T 2 - T 1
æA + Dm
sin ç
ç
ç
è
2
n =
A
sin
2
ö
÷
÷
÷
ø
14
6. ดรรชนีของน ้าโดยใช้ เลนส์นนู
• เพื่อหาดรรชนีหกั เหของน ้าโดยใช้ เลนส์นนู
วัตถุ
ภาพหัวกลับ ขนาดเท่ากับ
วัตถุ
1
f1 =ความยาวโฟกัส
ของ เลนส์ นูน
15
2
วัตถุ
ภาพหัวกลับ ขนาดเท่ากับ
วัตถุ
F= โฟกัสรวมของเลนส์+น ้า
16
3
ภาพจากการสะท้ อน
ที่ปรอท
วัตถุ
i=r1
ภาพหัวกลับ ขนาดเท่ากับ
วัตถุ
O
CO= ระยะวัตถุ
ปรอท
C
จานรอง
วงแหวน
กระบอก
17
1
=
f
1
=
f
1 1
+
o i
1 1
+ , f = f1
o r1
from st ep 2 compound lens: wat er+ convex lens
æ1 1 ÷
ö
1
= (n - 1)ççç + ÷÷,
çèr1 r2 ÷
f2
ø
r2 = ∞
-, so n ® +
→
1 (n - 1)
=
f2
r1
r1
n = + 1; r1, f2
f2
18
7. แทนเจนกัลวานอมิเตอร์ ( Tangent
Galvanometer)
• เพื่อประยุกต์ Tangent Galvanometer ใช้ ในการหา
กระแสที่ไหลในวงจร
B =สนามแม่เหล็กจากขดลวด=0nI/
2r
สนามลัพธ์
tan =B/H =0 nI/ 2rH
I= 2rHtan/ 0 n
0=4  x 10-7 Wb/A-m

(A) SI-unit
H = สนามแม่เหล็กโลก
19
N
จัดให้ ระนาบขดลวดอยู่ในแนวเหนือ - ใต้
H
เข็มทิศ
S
B
I
Rh
I
I=
5rHtanθ
nπ
in C.G.S. Unit
r(cm), H(Gauss),
20
8. การต่อตัวต้ านทาน (Resistor)
• ศึกษาการต่อตัวต้ านทาน แบบอนุกรม ขนาน ผสม
R1
V1
R3
R2
V2
V
V3
21
R1
A1
R3
R2
A2
A3
V
22
I1
I
I3
I
A1
A2
A3
V1
V2
V3
I
V=V1 =V2 =V3
23
แบบผสม
V2
V1
V3
คานวณ ตามที่ค่ มู ือกาหนดไว้
24
แมกนิโตเมตรี (Magnetometry)
• เพื่อหาขนาดสนามแม่เหล็กโลก และหาโมเมนต์แม่เหล็กของแท่ง
แม่เหล็ก
ตอนที่ 1 แมกนีโตมิเตอร์ ชนิดบ่ ายเบน End-on position
N
d
1
S
N
S
N
S
2
 = /8
d
M/H =(d2 - l2 )2 tan 
25
ตอนที่ 2 แมกนีโตมิเตอร์ ชนิดบ่ ายเบน broad side pososition
d
2
N
S
N
1
S
N
S
d
= /8
M/H =(d2+l2)3/2tan 
26
ตอนที่ 3 แมกนีโตมิเตอร์ ชนิดแกว่ ง
จับเวลาในการแกว่ งครบ 10 รอบ
4p 2 I
MH =
T2
m 2
2
I =
(L + 3r )
12
27
ææM ö
ö÷
æM ö÷
æ
ö
M
çç ÷ = çççç ÷
çç ÷
+
- - - 1
÷
÷
÷
÷
÷
÷
÷
è H øav çèè H øEO è H øBS ø
2
4p I
MH =
- - - - - - - - - 2
2
T
solve for M and H
28
10. วงจร RC
• เพื่อหาค่า time constant ของวงจร
C=4700 uF
R=2200 
0 V<10 V
V
จับเวลาในการชาร์ จจาก 0 V ถึง ~10 V
29
10 V0 V
I
จับเวลาในการดีสชาร์ จจาก 10 V ถึง 0 V
30
ln(V0 –V)
Slope = -m1
ชาร์ จ
t(s)
ln(V)
ดีสชาร์ จ
Slope = -m2
t(s)
31
ความชันเฉลี่ย = -?
ค่ าคงที่เวลาเฉลี่ย = - 1/ ความชันเฉลี่ย
ค่ าจริง T = RC
% Error = ?
END
32