12577

ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа №22;24. ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ Цель работы: изучение закона Ома и закрепление навыков ра

Русский

2013-05-02

342.31 KB

86 чел.

Лабораторная работа №2,2;2,4.

«ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ»

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2
ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ

Цель работы: изучение закона Ома и закрепление навыков расчета разветвленных электрических цепей при помощи правил Кирхгофа.

Приборы и принадлежности: лабораторный стенд, комплект соединительных проводов, цифровые мультиметры.

1. Закон Ома

Закон Ома для однородного участка цепи (участка не содержащего
э.дс.) (рис.1) был установлен экспериментально в 1826 г. и обоснован
теоретически в 1827 г. немецким физиком Г. Омом. Согласно закону, сила
тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и
обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Тогда можно записать:

           

где I - сила тока, R12 - электрическое сопротивление проводника, φ1- φ2 -
разность потенциалов,
U - напряжение.

Закон Ома для неоднородного участка цепи (рис. 1) (обобщенный
закон Ома) можно записать в виде:

           

где  - электродвижущая сила. Этот закон выражает закон сохранения и
превращения энергии применительно к участку цепи электрического тока. Он в равной мере справедлив как для участков электрической цепи, не содержащих источников электрической энергии, так и для участков, содержащих указанные источники.

Рис.1. Участки электрической цепи. Слева - однородный, б - неоднородный.

Э.д.с. как и сила тока, величина скалярная. Поэтому, пользуясь обобщенным законом Ома, нужно соблюдать следующее правило знаков для э.д.с. источников, включенных на участке 1-2: если э.д.с. способствует движению положительных зарядов в выбранном направлении то берется знак «+», если нет - « - ». Так на рис.1  > 0 если потенциал в точке 1 больше,чем в точке 2.

Во всех сечениях неразветвленной замкнутой электрической цепи (рис. 2) сила тока одинакова.

Такую цепь можно рассматривать как участок, концы которого (точки 1 и 2) совпадают, так что φ1= φ2 и R12 = R — сопротивление всей цепи. Поэтому закон
Ома для замкнутой цепи имеет вид:

Рис.2. замкнутая электрическая цепь.

Пусть замкнутая цепь состоит из источника тока с э.д.с. ε и внутренним сопротивлением r, а также внешней части цепи, имеющей сопротивление R. Тогда сила тока в цепи по закону Ома:

Разность потенциалов на электродах источника тока равна напряжению на внешней части цепи:

Если цепь разомкнуть, то ток в ней прекратится и, как видно из, разность потенциалов на клеммах источника будет равна его э.д.с. Следовательно, для того чтобы найти э.д.с. источника тока, надо измерить разность потенциалов на его клеммах при разомкнутой цепи.

2. Правила Кирхгофа

Обобщенный закон Ома позволяет рассчитать практически любую сложную электрическую цепь. Однако непосредственный расчет разветвленных цепей, содержащих несколько замкнутых контуров при использовании только закона Ома довольно сложен. Эта задача решается более просто с помощью двух
правил Кирхгофа. Для пояснения правил дадим определение узла. Любая точка электрической цепи, в которой сходятся
 три и более проводника с током называется узлом. Ток, входящий в узел, считается положительным, выходящий из узла - отрицательным (пример - узел А на рис. 3.).

Рис.3. Узел электрической цепи

Первое правило Кирхгофа гласит: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю:

например, для узла А (на рис. 3):

Первое правило Кирхгофа вытекает из закона сохранения электрического
заряда. Действительно в случае установившегося постоянного тока ни в одной точке проводника и ни на одном его участке не должны накапливаться электрические заряды. В противном случае токи не могли бы оставаться постоянными.

Второе правило Кирхгофа получается из обобщенного закона Ома для
разветвленных цепей. Замкнутый участок электрической цепи, называется контуром. Так на схеме, изображенной на рис. 5 таких контуров три:
ABEFA, BCDEB, ABCDEFA.

Второе правило Кирхгофа гласит: для любого произвольно выбранного
контура в разветвленной электрической цепи алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления
R, соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с. εk, действующих в этом контуре:

Например, в случае обхода по часовой стрелке замкнутого контура ABCDA (рис. 4) второе правило Кирхгофа имеет следующий вид:

Рис. 4. Контур электрической цепи

При расчете сложных цепей постоянного тока с применением правил Кирхгофа необходимо:

1.Произвольно выбрать направления токов на всех участках цепи: правильные направления токов определятся при численном решении задачи - если искомый ток получился положительным, то его направление выбрано правильно, если он отрицателен, то его истинное направление противоположно выбранному направлению.

2.Выбрать направление обхода контура и строго его придерживаться. Произведение положительно, если ток на данном участке цепи совпадает с направлением обхода контура, и наоборот: э.д.с., действующие по выбранному направлению обхода считаются положительными, против - отрицательными.

3. Составить столько же уравнений, сколько было введено неизвестных
токов (в систему уравнений должны входить все сопротивления и э.д.с. рассматриваемой цепи): каждый рассматриваемый контур должен содержать
хотя бы один элемент, не содержащийся в предыдущих контурах. По первому
правилу Кирхгофа составляется число уравнений на 1 меньше числа узлов.
Остальные уравнения - по второму правилу.

Рассмотрим пример расчета токов с использованием правил Кирхгофа
для схемы, изображенной на рис.5.

Выберем направления токов для всех участков цепи. Далее, для контуров ABEFA и BCDEB выберем направление обхода контуров (по часовой стрелке). Для определения трех токов составим по правилам Кирхгофа три уравнения.

 

Рис. 5. Пример сложной электрической цепи уравнения.

Используем первое правило Кирхгофа для узла В: Принимая, что внутренние сопротивления источников тока r1 и r2 намного меньше, чем сопротивления R1,R2,R3, пренебрежем ими. Применим второе правило Кирхгофа к контурам ABEFA и BCDEB:

В результате получим систему трёх уравнений с тремя неизвестными I1,I2,I3. Подобные системы линейных уравнений можно решать аналитически или на компьютере с помощью математического пакета Maple.

3. Экспериментальная установка

Для сборки электрических цепей используется лабораторный стенд, включающий в себя набор вмонтированных внутрь сопротивлений, два источника тока, два ключа. Схемы собираются с помощью соединительных проводов со штекерами, которые втыкаются в вмонтированные в установке гнезда. Для измерения величин э.д.с. источников тока, сопротивлений, токов и разностей потенциалов на различных участках цепи в работе используются два цифровых мультиметра. Стенд работает от сети напряжением 220 В. Питание стенду подается переключением тумблера на передней панели стенда. При включении питания загорается индикаторная лампа.

4. Проверка закона Ома для участка цепи и измерение внутренних сопротивлений источников тока.

Таблица 1.

ЭДС

ε1=13,3В

ε2=15,2В

R

R2,Ом

R3,Ом

R4,Ом

R1,Ом

R2,Ом

R3,Ом

103,5

331

1008

12,3

103,5

331

I

I1,mA

I2,mA

I3,mA

I1,mA

I2,mA

I3,mA

100

30

10

120

65

30

IR

10,350

9,930

10,080

1,476

6,727

9,93

U

11,23

12,38

12,84

1,32

7,4

11,47

r

29,5

112,3

332

114,4

130,3

175,6

Среднее

154,6

140,1

            

            

                        

                     

                         

                      

                         
Рис.6.
Замкнутая                                                       
электрическая цепь с
подключением вольтметра                                         
для измерения напряжения и
амперметра - для измерения                                             
силы тока

           Нахождение токов в разветвлённой цепи.

Таблица 2.

ε1=13,3В           r1=154,6

ε2=15,2В           r2=140,1

Сила тока

I1,mA

I2,mA

I3,mA

Экспер.значение

2,28

2,08

0,18

Теор.значение

2,31

2,09

0,20

R1=3,2 kOm; R2=9,98 kOm; R3=29,5 kOm

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы изучил закон Ома и закрепил навыки расчета разветвленных электрических цепей при помощи правил Кирхгофа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.4 РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ОСНОВЕ ТИРАТРОНА

Цель работы: Изучение самостоятельного газового разряда и ознакомление с принципом работы газоразрядных приборов.

Приборы и принадлежности: источник питания, реостат, тиратрон, резисторы различных сопротивлений, конденсаторы различных ёмкостей, вольтметр, электронный осциллограф АСК -1011, секундомер, соединительные провода.

1.Тлеющий разряд в газах

Прохождение электрического тока через газ называется электрическим разрядом в газе или газовым разрядом.

Электрический разряд в газе, сохраняющийся после прекращения действия внешнего ионизатора, называется самостоятельным газовым разрядом. Для его осуществления необходимо, чтобы в результате самого разряда в газе непрерывно образовывались носители тока. Основным источником их возникновения является ударная ионизация молекул газа.

Если электропроводность газа создается и поддерживается за счет действия внешнего источника ионизации, то происходящий при этом электрический разряд в газе называется несамостоятельным газовым разрядом. Несамостоятельный газовый разряд прекращается, как только прекращается действие внешнего ионизатора.

Существует несколько различных видов самостоятельного разряда в газах, которые отличаются друг от друга как по внешнему виду, так и по характеру физических процессов, обусловливающих их возникновение и протекание. К ним относятся тлеющий, коронный, искровой, дуговой и другие разряды.

Тлеющий разряд представляет собой один из видов стационарного самостоятельного разряда в газах, обычно наблюдающегося при низких давлениях газа порядка нескольких кПа и меньше. Он происходит в разрядных трубках с холодным катодом и отличается малой плотностью тока на катоде и большим падением потенциала (порядка сотен вольт) в области разряда около катода. На рис.4.1 изображена трубка с тлеющим разрядом и показано распределение потенциала вдоль ее оси.

Основными частями тлеющего разряда являются: катодное темное пространство (область I), резко отделенное от него отрицательное, или тлеющее свечение (область II), которое постепенно переходит в область фарадеева темного пространства (область III). Эти три области образуют катодную часть разряда, за которой следует основная светящаяся часть разряда, определяющая его оптические свойства и называемая положительным столбом (область IV).

Основную роль в поддержании тлеющего разряда играют первые две области его катодной части. Резкое падение потенциала вблизи катода связано с большой концентрацией положительных ионов на границе областей I и II, обусловленной сравнительно малой скоростью движения ионов к катоду. В катодном темном пространстве происходит ускорение электронов и положительных ионов, выбивающих электроны из катода. В области тлеющего свечения электроны производят интенсивную ударную ионизацию молекул газа и теряют свою энергию. Здесь образуются положительные ионы, необходимые для поддержания разряда. Напряженность электрического поля в этой области мала. Тлеющее свечение в основном вызывается рекомбинацией электронов и ионов. Протяженность катодного темного пространства определяется свойствами газа и материала катода.

В области положительного столба концентрация электронов и ионов приблизительно одинакова и очень велика, что обуславливает высокую электропроводность положительного столба и незначительное падение в нем потенциала. Свечение положительного столба определяется свечением возбужденных молекул газа. Вблизи анода вновь наблюдается сравнительно резкое изменение потенциала, связанное с процессом генерации положительных ионов. В ряде случаев положительный столб распадается на отдельные светящиеся участи - страты, разделенные темными промежутками.

Положительный столб не играет существенной роли в поддержании тлеющего разряда. Поэтому при уменьшении расстояния между электродами трубки длина положительного столба сокращается и он может исчезнуть совсем.

Иначе обстоит дело с длиной катодного темного пространства, которая при сближении электродов не изменяется. Если электроды сблизить на столько, что расстояние между ними станет меньше длины катодного темного пространства, то тлеющий разряд в газе прекратиться. Опыты показали, что при прочих равных условиях длина катодного темного пространства обратно пропорциональна давлению газа. Следовательно, при достаточно низких давлениях электроны, выбиваемые из катода положительными ионами, проходят через газ почти без столкновений с его молекулами, образуя катодные лучи.

Тлеющий разряд используется в газосветных трубках, лампах дневного света, стабилизаторах напряжения, для получения электронных и ионных пучков.

2. Газоразрядные приборы

Принцип действия газоразрядных приборов (ГРП) основан на электрических явлениях, происходящих в газовой среде. Баллоны ГРП наполняются инертными газами (неоном, аргоном, гелием и др.), их смесями, водородом или парами ртути. В обычных условиях большинство атомов и молекул газа являются электрически нейтральными и газ является хорошим диэлектриком. Повышение температуры, воздействие сильных электрических полей или частиц с высокими энергиями вызывает ионизацию газа. Возникающая в газе ударная ионизация сопровождается появлением свободных электронов и положительных ионов, что приводит к значительному увеличению электропроводности газа. Сильно ионизированный газ называют электронно-ионной плазмой или просто плазмой. Наряду с процессом ионизации газа происходит и обратный ему процесс - рекомбинация. Так как энергия электрона и положительного иона в сумме больше, чем энергия нейтрального атома, то при рекомбинации происходит выделение части энергии, которое сопровождается свечением газа. Вольт- амперная характеристика (ВАХ) - зависимость тока разряда от приложенного напряжения для газоразрядного промежутка приведена на рис. 4.2.

При напряжении U3, называемом напряжением зажигания, ионизация газа приобретает лавинообразный характер. Сопротивление газоразрядного промежутка анод — катод резко уменьшается, и в ГРП возникает тлеющий разряд (участок CD). Напряжение горения Uг, поддерживающее тлеющий разряд, несколько меньше, чем напряжение зажигания. При тлеющем разряде положительные ионы движутся к катоду и, ударяясь о его поверхность, увеличивают число вылетающих из него электронов за счет нагревания и вторичной электронной эмиссии. Поскольку внешний ионизатор при этом не требуется, тлеющий разряд является самостоятельным в отличие от разряда на участке АВ, который требует для своего появления внешнего ионизатора (космического излучения, термоэлектронной эмиссии и т. д.) и поэтому является несамостоятельным. При значительном увеличении тока в ГРП возникает дуговой разряд (участок EF). Если дуговой разряд поддерживается термоэлектронной эмиссией катода за счет его нагрева ударяющимися о поверхность положительными ионами, разряд называют самостоятельным. Если же термоэлектронная эмиссия катода создается его нагревом от внешнего источника напряжения, то дуговой разряд называют несамостоятельным.

Тиратроном (от греческого thyra- дверь) называется газоразрядный прибор с сеточным управлением момента зажигания дугового или тлеющего разряда. Тиратроны используются главным образом в мощных импульсных электрических цепях (в качестве коммутатора), в устройствах отображения информации (в качестве индикатора) и в других целях. Тиратрон содержит катод, анод и один или несколько управляющих электродов, называемых сетками. Тиратрон может находиться в двух устойчивых состояниях: непроводящем и проводящем. На рис. 4.3 показано устройство тиратрона с

холодным катодом типа МТХ-90.

Тиратрон МТХ-90 состоит из цилиндрического катода 1, стержневого металлического анода 2 и металлической сетки 3, выполненной в виде шайбы. Баллон тиратрона заполнен неоном. При подаче на сетку небольшого положительного относительно катода напряжения между сеткой и катодом возникает вспомогательный тлеющий («тихий») разряд. Он сопровождается характерным оранжевым свечением неона. При подаче на анод положительного напряжения разряд переносится на анод. Чем больше ток вспомогательного разряда в цепи сетки, тем меньше напряжение зажигания тиратрона. После возникновения разряда между катодом и анодом изменение напряжения сетки не влияет на силу тока тиратрона, и прекратить ток через тиратрон можно уменьшением анодного напряжения до значения, меньшего напряжения горения. Тиратроны тлеющего разряда потребляют очень малую энергию, работают в большом интервале температур, не чувствительны к кратковременным перегрузкам, готовы к мгновенному действию. Благодаря этим качествам они применяются в импульсных устройствах, генераторах, логических схемах, в релейной аппаратуре, устройствах индикации и др.

3. Релаксационный генератор на основе тиратрона

Для поддержания тлеющего разряда в тиратроне необходимо некоторое напряжение Uг. между катодом и сеткой. Во время разряда через лампу идет большой ток и ее электрическое сопротивление мало. Если напряжение между катодом и сеткой станет меньше некоторого напряжения гашения, то тлеющий разряд гаснет, ток уменьшается почти до нуля, а сопротивление лампы становится очень большим. Фактически это означает размыкание цепи на промежутке катод-сетка. На основе таких газоразрядных приборов можно сконструировать специфические генераторы электрических колебаний - релаксационные генераторы. Рассмотрим принцип работы такого генератора (рис. 4.4). При включении ключа К напряжение на ёмкости С равно Uc =0, так как конденсатор не может сразу зарядиться.

Первоначально все напряжение приложено к сопротивлению R. Ток, протекающий по этому сопротивлению, заряжает конденсатор до напряжения

Uзаж зажигания разряда на промежутке катод-сетка тиратрона. Лампа зажигается и сопротивление ее уменьшается, через лампу конденсатор

разряжается. Разряд конденсатора происходит до напряжения Uгаш, цепь на промежутке катод-сетка тиратрона ра!мыкается. После этого конденсатор снова начинает заряжаться и процесс повторяется (рис. 4.5).


конденсаторе

Определим период колебания такого генератора. Так как напряжение на

, а ток, протекающий по сопротивлению

(4.2)

то из второго правила Кирхгофа имеем:

 

Интегрируя уравнение (4.2), получим аналитическое выражение

Деля левую и правую части (4.3) на С, получим:

Так как разряд конденсатора через неоновую лампу происходит почти

мгновенно, то !а период Т конденсатор зарядится от Тогда:

Примечание: дифференциальное уравнение (4.2) может быть решено с помощью математической системы MathCAD. Результат решения этого уравнения в системе MathCAD показан ниже.

Из (4.5) можно получить формулу для расчёта периода Т:

4. Экспериментальная установка

Экспериментальная установка собрана по схеме, показанной на рис.4.7. Используя разъёмы А и В, на установке могут быть собраны две схемы:

  1.  Схема определения потенциала гашения Uгаш и зажигания Uзаж (цепь собирается с помощью соединительного провода 3;
  2.  Схема релаксационного генератора (цепь собирается с помощью соединительных проводов 1 и 2).

Параметры схемы приведены в табл. 4.1.

Сопротивления

Емкости

R, кОм

C, мкФ

1

отсутствует

1

отсутствует

2

100

2

0,2

3

202

3

1,15

4

305

4

2

5

395

5

5

6

517

6

10

7

679

7

20

8

902

8

На стенде также имеется электрический секундомер, с помощью которого можно определить период колебания практически Тп

где N - число колебаний, t - время N колебаний. При достаточно высокой частоте колебаний можно выбрать N = 10, при низкой частоте колебаний N = 3-5 колебаний.

5. Измерение потенциала зажигания и гашения тиратрона

  1.  Соберите схему для определения Uзаж и Uгаш . Для этого соберите цепь с помощью соединительного провода 3 (рис. 4.7).
  2.  Включите ключом К питание и плавно поворачивайте ручку реостата R по часовой стрелке до зажигания лампы. Показание вольтметра в момент

зажигания лампы является напряжением зажигания Uзаж.

  1.  Плавно поворачивайте ручку реостата против часовой стрелки до гашения лампы. Показание вольтметра в момент гашения лампы является

напряжением гашения Uгаш.

  1.  Процедуру нахождения напряжения зажигания и гашения (п.п.2 и 3) повторите не менее 3-х раз. При вычислениях используйте средние арифметические значения.

6. Измерение периода релаксационных колебаний секундомером

  1.  Отключите ключом К питание цепи и собрате схему для определения периода релаксационных колебаний. Для этого отсоедините провод 3 и подсоединить к клеммам А и В соединительные провода 1 и 2 (рис. 4.7).
  2.  Включите ключом К источник питания и установите Эпселон0 = 90 В. Для этого поворачивайте ручку реостата по часовой стрелке до тех пор, пока стрелка вольтметра не установится на отметке 90 В.
  3.  Для фиксированного R измерьте с помощью секундомера период колебаний при трех значениях С. При этом время t для каждого из значений R и С измерьте не менее трёх раз, а затем найдите среднее арифметическое значение <t>. Определите средний период колебаний Тп = <t>/N, результаты внесите в табл. 4.2.
  4.  Пункт 3 повторите для другого значения R. После завершения измерений выключите установку.
  5.  Рассчитайте погрешность дельтаТп.
  6.  

Таблица 4.2.

R, кОм

С, мкФ

t, с

Тп, с

дельтаТп, с

Тп, с

t1

t2

t3

R=

C =

C =

C =

R=

C =

C =

C =

  1.  Постройте графики зависимости Tп от С при двух фиксированных значениях R. Используя найденные значения Uзаж , Uгаш и выбранные значения E0, R и С, вычислите теоретические значения периодов по формуле (4.6).
  2.  Сравните расчётные значение Тт с практическими Тп (при правильном проведении эксперимента они в пределах найденных погрешностей должны совпадать).

6. Измерение периода релаксационных колебаний с помощью осциллографа

  1.  Ознакомьтесь с описанием передней панели осциллографа, закрепленной на стенде, затем включите питание (ON/OFF) осциллографа. После появления луча ручками вертикального и горизонтального смещений (POSITION) выведите его в центр экрана. Отрегулируйте яркость (INTEN) и фокусировку (FOCUS) луча, чтобы сделать его более тонким.
  2.  При выключенном генераторе подключите кабель осциллографа параллельно неоновой лампе (черный штекер к нижнему разъему, серый - к верхнему) и установите минимальные значения сопротивления и емкости. Включите генератор и

установите E0 = 90 В.

3. Вращением ручки VOLT/DIV выберите коэффициент вертикального отклонения 5 В/дел., как наиболее соответствующий амплитуде сигнала. Вращением ручки TIME/DIV выберите коэффициент развертки 10 мс/дел., как наиболее соответствующим частоте сигнала. Ручкой POSITION добейтесь совпадения начала развертки сигнала с левым краем шкалы экрана. Убедитесь в идентичности осциллограммы и рис. 4.5. Измерьте период колебаний по сетке на экране осциллографа. Для этого горизонтальное расстояние (в делениях) между соответствующими точками экрана умножьте на значение, установленное переключателем TIME/DIV.

4. Вычислите теоретическое значение периода колебаний и сравните его с измеренным.

7. Измерение емкости батареи конденсаторов

В данной экспериментальной установке с целью измерения емкости батареи конденсаторов предусмотрено подключение вместо емкостей, указанных в таблице 4.1 дополнительно двух емкостей С1 и С2 (1мкф и 2 мкф соответственно). Емкость конденсаторов может быть измерена из (4.6) по формуле:

(4.8)

1. При выключенной установке переключателем С1 - С9 <-> С1 - С2 на лабораторном стенде измените тип схемы. При этом емкости С1 - С9 отключаются от схемы а точки D и F схемы (рис.4.7) подключаются к гнездам на стенде.

2. Соедините емкости С1 и С2 последовательно. Собранную батарею подсоедините с помощью соединительных проводов к гнездам D и F. Включите установку, выберите сопротивление на схеме, соответствующее такому значению из таблицы 4.1, чтобы можно было измерить с помощью секундомера период колебаний. Измерьте период колебаний. Подсчитайте по

  1.  практическое значение Сп. Сравните полученный результат с

теоретическим значением

2. Соедините емкости C1 и C2 параллельно. Собранную батарею подсоедините с помощью соединительных проводов к гнездам D и F. Включите установку, выберите сопротивление на схеме, соответствующее такому значению из таблицы 4.1, чтобы можно было измерить с помощью секундомера период колебаний. Измерьте период колебаний. Подсчитайте по

  1.  практическое значение Сп. Сравните полученный результат с теоретическим значением
  2.  Изучение квазистационарных процессов в RC-цепях с помощью пакета программ «Открытая физика»

Запустите компьютерную программу Открытая физика (версия 2.6) часть 2 и откройте в Содержании раздел “Электромагнитные колебания и волны. 2.1. Квазистационарные процессы. RC- и RL-цепи”. Ознакомьтесь с теоретическим материалом, в конце раздела щелкните по изображению модели RC-контура (рис. 4.7). Изучите процесс разрядки конденсатора, который описывается тем же уравнением, что и зарядка конденсатора, происходящая в данной работе при релаксационных колебаниях.

Откройте в Содержании раздел «Постоянный электрический ток. 1.10 Правила Кирхгофа для разветвленных цепей» Ознакомьтесь с теоретическим материалом. В конце раздела щелкните по изображению модели конденсаторы в цепях постоянного тока (рис. 4.8). Выполните указания преподавателя по качественному моделированию процессов зарядки конденсатора.

Откройте лабораторную работу 2.1. “Конденсаторы в цепях постоянного тока” (рис. 4.9). Ее можно найти следующим образом. Щелкните по гиперссылкам: Помощь-Н.1.3. основные возможности программы-Выполнение лабораторных работ -2.1 Конденсаторы в цепях постоянного тока. Выполните задачи, указанные преподавателем.

Рис. 4.9. Компьютерная лабораторная работа “ Конденсаторы в цепях постоянного

тока ”

Контрольные вопросы

  1.  Объясните возникновение тлеющего разряда и процессы, происходящие в его основных частях.
  2.  Дайте описание и принцип работы тиратрона.
  3.  Поясните, как работает релаксационный генератор?
  4.  Выведите формулу (4.6) для определения периода колебаний релаксационного генератора.
  5.  Объясните существование тока насыщения при несамостоятельном разряде.
  6.  Поясните, при каком условии несамостоятельный ра!ряд переходит в самостоятельный и что при этом происходит?

Расчеты:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63445. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОХРАНЫ, ИХ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 3.55 MB
  В состав ТСОС второй группы входят многообразные по типам и классам средства обеспечивающие передачу тревожной информации или на локальные звуковые и световые сигнализаторы или на удаленные стационарные или носимые пульты по телефонным линиям специальным радиоканалам посредством систем сотовой связи...
63447. Системы сбора, обработки, отображения и документирования информации 3.49 MB
  Вопросы классификации ССОИ. Эта система должна обеспечивать передачу сигналов от средств обнаружения до караульного помещения оператору ССОИ распознавание сигналов тревоги и вывод тревожной информации в форме доступной для восприятия человеком.
63448. Функции ССОИ в составе комплексов ТСОС 1.1 MB
  Из изложенного выше с очевидностью просматривается эволюция развития функций ССОИ. На предыдущих этапах развития ТСОС функции ССОИ заключались лишь в сборе и индикации на станционном аппарате информации о состоянии выходных цепей подключаемых СО.
63449. Объектовые средства обнаружения 172.5 KB
  Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства средства обнаружения которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач. Средства обнаружения представляют собой системы и устройства устанавливаемые...
63451. Применение технических средств наблюдения для контроля территории 165 KB
  Телевизионные камеры и устройства для их оснащения Телевизионные камеры. Более простые и соответственно более дешевые камеры оснащаются как правило простейшими встроенными объективами более дорогие сменными объективами с улучшенными характеристиками и широкими функциональными возможностями.
63452. Выбор средств видеоконтроля для оборудования объектов 190.5 KB
  Учебные вопросы: Выбор средств видеоконтроля для оборудования объектов особенности их эксплуатации Размещение камеры в наблюдаемой зоне Условия эксплуатации ТСН Заключение Литература: ГОСТ Р 515582000. Телевизионные камеры цветного изображения в таких системах практически...