Порядок виконання роботи

1. Зібрати електричне коло за схемою, зображеній на рис. 3.

L

R C

V

~

А

А

K

Рис. 3

Після перевірки кола викладачем замкнути ключ К.

2. Виміряти струм І амперметром та напругу U вольтметром і обчислити повний опір .

Почергово підключати вольтметр до R, C, L виміряти U_R, U_C, U_L та обчислити величини ,

3. Користуючись одержаним значенням R, C, L,обчислити повний опір Z за формулою:

,

(величина R_L ­– задається викладачем) і порівняти його з одержаним вище.

4. Дослід робити 3 рази, змінюючи напругу за допомогою ЛАТРа.

5. Значення фізичних величин одержаних в пунктах 3 і 4,занести в таблицю і зробити висновки.

6. Побудувати векторну діаграму для кола з R, L і C і знайти зсув фаз.

1
2
3
Ср.

Контрольні питання

1. Формула змінної напруги?

2. Чому рівний індуктивний опір ідеальної котушки?

3. Чому рівний опір реальної котушки?

4. Формула ємнісного опору?

5. Закон Ома для кола з послідовно ввімкненими R, L, C?

6. Формула повного опору кола з послідовно ввімкненими

R, L, C?

7. Як визначити повний опір за показами амперметра і

вольтметра?

8. Як визначити зсув фаз між струмом і напругою в колі з

R, L, C?

9. Векторна діаграма кола з ємністю?

10. Векторна діаграма кола з індуктивністю?

№ 45. ВИЗНАЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ

ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ

Мета роботи: за допомогою приладу ПСР – 014 дослідити поши -рення сантиметрових радіохвиль: відбивання, заломлення, дифрак- цію, фокусування і поляризацію.

Прилади і обладнання: прилад ПСР – 014 з набором обладнання,

Гальванометр, з’єднувальні провідники.

Теоретичні відомості

Теорія електромагнітних явищ була створена наприкінці ХІХ ст. Максвелом. На основі цієї теорії були пояснені всі відомі в той час експериментальні факти і передбачено ряд нових явищ. Основним наслідком теорії Максвела був висновок про існування електромагнітних хвиль, які поширюються з швидкістю світла. Змінне електричне поле Е(t) породжує змінне магнітне поле В(t). Це змінне магнітне поле в свою чергу породжує змінне електричне поле і т. д. В просторі виникає послідовність взаємних перетворень електричного і магнітного полів, що поширюються від точки до точки. Цей процес буде періодичним в часі і в просторі і, значить, є хвилею. В основі теорії лежать рівняння Максвела, які в електромагнетизмі відіграють таку ж роль, як закони Ньютона в механіці. В інтегральній формі ці рівняння записуються так:

(1)

(2)

(3)

(4)

де Е – напруженість електричного поля, Н – напруженість магнітного поля, В – Індукція магнітного поля, D – індукція електричного поля, J_пр – густина струму провідності, J_зм – густина струму зміщення, ρ – густина об’ємних зарядів.

Рівняння (1) показує, що при зміні магнітного поля виникає електричне поле і воно є по суті виразом закону електромагнітної індукції. Рівняння (2) відображає ту властивість вектора , що його лінії замкнуті. Рівняння (3) показує що магнітне поле породжується як струмами провідності, так і струмами зміщення. Рівняння (4) виражає теорему Остроградського-Гаусса.

Рівняння Максвела приводять до висновку, що електромагнітні поля можуть існувати у вигляді електромагнітних хвиль, фазова швидкість яких рівна:

. (5)

Для вакууму по цій формулі одержується:

м/с = С

(С-швидкість світла) . (6)

Вектори і утворюють з напрямком поширення хвилі правогвинтову систему (рис. 1)

┴ ┴

Рис. 1

Електромагнітні хвилі дуже широко використовуються в практиці. Ними здійснюється радіозв’язок, радіомовлення, телебачення, радіолокація і т. п.