18245

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА

Лабораторная работа

Физика

PAGE 3 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА Мета роботи: а виміряти великий опір за допомогою електричного розряду у неоновій лампі; б дослідити залежність періоду рела

Украинкский

2013-07-07

64.5 KB

3 чел.

PAGE  3

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У

НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА

Мета роботи: а) виміряти великий опір за допомогою електричного розряду у неоновій лампі; б) дослідити залежність періоду релаксаційних коливань у неоновій лампі від опору електричного кола.

Прилади та матеріали: джерело постійного струму; неонова лампа; конденсатор на 0,5 мкФ; відомий опір на 1 МОм; два досліджуваних опори; вольтметр постійного струму; з’єднувальні проводи.

1. Короткі теоретичні відомості

Явище газового розряду в неоновій лампі генератора релаксаційних коливань можна використати для визначення великих опорів (порядку 105 ... 107 Ом). Основною частиною генератора (рис. 2.1) релаксаційних коливань є неонова лампа, яка паралельно підключена до конденсатора. Неонова лампа являє собою скляний балон, в який впаяні два електроди - анод і катод у вигляді металевих пластинок, покритих металевим натрієм, що розташовані на відстані 2...3 мм. Балон заповнений інертним газом - неоном за низького тиску (10...15 мм. рт. ст.). Основною особливістю неонової лампи є те, що вона починає проводити електричний струм тільки за певної різниці потенціалів Uç між електродами, яка називається потенціалом запалювання. Якщо напруга на електродах неонової лампи U < Uç, струму не буде, оскільки неон - діелектрик.

Після запалювання лампа може горіти вже за більш низької напруги U. Лампа гасне за деякої напруги Uã < Uç, яка називається потенціалом гасіння.

Закон зміни різниці потенціалів U на пластинах конденсатора і електродах неонової лампи від часу має вигляд

    (1)

де U0 - різниця потенціалів на клемах джерела постійного струму; R - великий опір, увімкнутий в електричне коло; C - конденсатор великої ємності.

Час між спалахами матиме постійне значення T, оскільки режим заряджання і розряджання конденсатора залишається постійним. Якщо напруга U на електродах неонової лампи дорівнює Uç, а проміжок часу t, необхідний для запалювання лампи, дорівнює T, то формула (1) набере вигляду

    (2)

Звідки період релаксаційних коливань у неоновій лампі

    (3)

Величина  для даної неонової лампи є величина стала. Якщо замість відомого опору R ввімкнути в електричне коло неонової лампи невідомий опір Rx, то період релаксаційних коливань зміниться і становитиме

                    (4)

З (3) і (4) дістанемо остаточну формулу для визначення невідомих великих опорів:

                (5)

2. Порядок виконання роботи

  1.  Вивчити схему електричного кола (рис. 1), до клем 1-1 приєднати відомий опір R1 = 1 МОм (106 Ом).
  2.  Ввімкнути джерело постійного струму (випрямляч ВУП-2) в електричну мережу і за допомогою потенціометра випрямляча установити напругу U0 = 200 В, підтримуючи її постійною в процесі вимірювань. Неонова лампа почне "миготіти", тобто запалюватися і гаситися.
  3.  За годинником з секундною стрілкою виміряти час t1, N = 20 послідовних спалахів неонової лампи. Визначити період коливань для відомого опору R1 за формулою  . Дослід повторити 3 рази і визначити середнє значення періоду T релаксаційних коливань у неоновій лампі.
  4.  Вимкнути джерело постійного струму. До клем 1-1 підключити невідомий опір Rx = R2. Повторити пп. 2-3, визначивши середнє значення періоду релаксаційних коливань для невідомого опору.
  5.  Вимкнути джерело постійного струму. До клем 1-1 підключити невідомий опір Rx = R3. Повторити пп. 2-3, визначивши середнє значення періоду релаксаційних коливань T3 для невідомого опору R3.
  6.  За середніми значеннями періодів T1, T2 і T3 за формулою (5) обчислити середні значення невідомих опорів R2 і R3.
  7.  Результати всіх вимірювань і обчислень записати у таблицю.

За середніми значеннями періодів релаксаційних коливань і опорів побудувати графік T = f (R). Зробити висновки досліду.

Таблиця 1. Результати вимірювань і обчислень.

№  

п/п

R1, Ом

R, Ом

R, Ом

Ti, c

Ti, c

Ti, c

1

2

3

4

5


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49604. Усилитель звуковой частоты на биполярных транзисторах отечественного производства 667.5 KB
  Выбор обоснование и расчет структурной схемы усилителя. Расчет АЧХ усилителя. На их основе можно сконструировать отдельные каскады и структурные блоки усилителя мощности. Выбор того или иного варианта реализации усилителя зависит от поставленной перед инженером задачи простоты исполнения и экономических соображений.
49606. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С USB - ВЫХОДОМ 1.03 MB
  ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С USB ВЫХОДОМ Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схемотехника ЭВМ ИНМВ. Омск 2013 Задание Проектирование аналогоцифрового преобразователя с USB выходом. Объектом исследования является аналогоцифровой преобразователь с USB выходом. Цель работы – разработать функциональную и принципиальную схему АЦП рассчитать входные усилители и фильтры нижних частот выбрать микросхему АЦП выбрать тип конвертора USB рассчитать и выбрать преобразователи DCDC и микросхемы...
49609. Расчёт токов короткого замыкания для оценки параметров основного оборудования подстанций сети. Выявление необходимости реактирования линий 10 кВ, отходящих от подстанций 4.99 MB
  В первой части расчетнопояснительной записки представлены обоснование и выбор вариантов схем электрической сети произведен выбор основных параметров схем сравнение техникоэкономических показателей схем и определение наилучшего варианта. Вторая часть содержит теоретические выкладки и пример практического расчета по теме: Расчёт токов короткого замыкания для оценки параметров основного оборудования подстанций сети. ФОРМИРОВАНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ СЕТИ. ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ.
49610. Расчет защиты зерноочистительного комплекса 1.82 MB
  Чтобы обеспечить бесперебойную и качественную работу необходимо применять защиту для электродвигателей. Для этого существует множество аппаратов, которые способны обеспечить защиту, как по току, так и по напряжению.
49611. Усилитель мощности звуковой частоты при усилении низких частот звукового тракта 572 KB
  Вследствие корреляции между величинами R и β в едином технологическом цикле при проектировании усилителя следует учитывать два предельных случая: компоненты схемы имеют значения Rмин и βмин или Rмакс и βмакс величина относительного разброса для конкретного технологического цикла известна разработчику заранее. Для разработки данного усилителя мощности следует произвести предварительный расчёт и оценить количество и тип основных элементов. При проектировании усилителя следует использовать такие элементы чтобы их параметры...