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

61192. Пересечение и объединение множеств 284.53 KB
  Формировать умения выделять множества, подмножества; формировать навыки находить на изображениях область пересечения и объединения множеств и называть элементы из этой области, решать задачи.
61194. Железо и его соединения 127.5 KB
  Повторить свойства соединений алюминия. Охарактеризовать железо по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Познакомить с физическими и химическими свойствами железа как простого вещества. Сформировать понятия о составе и свойствах оксидов и гидроксидов железа.
61195. Числовые промежутки 1.04 MB
  Формировать мыслительные умения; развивать интеллектуальные умения: делать выводы, выявлять закономерности, анализировать; устанавливать связи ранее изученного с новым.
61197. Решение неравенств с одной переменной 4.08 MB
  При решении неравенств используются следующие свойства: Если из одной части неравенства перенести в другую слагаемое с противоположным знаком, то получится равносильное ему неравенство