3.12. Визначення довжини електромагнітної хвилі методом двопровідної лінії

1. Теоретичні відомості

Система двох паралельних провідників (рис. 1), індуктивно зв’язаних з генератором високочастотних коливань , називається двопровідною лінією. Двопровідна лінія являє собою електричне коло з постійними параметрами , які рівномірно розподілені по всій довжині провідників. При достатній частоті генератора у такій лінії виникає електромагнітна хвиля, причому енергія електромагнітного поля зосереджена у просторі між провідниками. Така лінія має незначне випромінювання і відіграє роль каналу для передачі енергії від генератора до антени або для передачі прийнятих антеною коливань до приймальних пристроїв.

Двопровідна лінія може бути або розімкнена (рис. 1), або замкнена (закорочена) на кінцях. В обох випадках в лінії виникають стоячі хвилі внаслідок інтерференції хвилі від генератора та зустрічної (відбитої) хвилі. Амплітуда стоячої хвилі періодично змінюється вздовж лінії за величиною і напрямком і відповідно змінюється струм і напруга вздовж ліні. Точки, в яких результуюча амплітуда дорівнює нулю, називаються вузлами стоячої хвилі. Ті точки, які відповідають максимальним значенням амплітуди, називаються пучностями.

Відстань між сусідніми вузлами або пучностями дорівнює, як відомо, половині довжини біжучої хвилі:

.

2. Опис схеми установки

На рис. 3 зображена блок-схема установки.

Джерелом коливань є генератор , змонтований на основі електронної генераторної лампи. Генератор живиться від випрямляча . Зв’язок між лінією і генератором здійснюється за допомогою витка провідника, який знаходиться над коливальним контуром генератора. Між проводами лінії встановлений другий виток провідника, до якого приєднаний мікроамперметр. Виток разом з мікроамперметром можна переміщувати вздовж лінії. При наявності генерації електромагнітних хвиль внаслідок електромагнітної індукції у цьому витку виникає індукційний струм.

3. Порядок виконання роботи

1. Ввімкнути генератор і перевірити наявність генерації.

2. Переміщуючи виток з мікроамперметром вздовж лінії, знайти пучності струму, тобто ті положення витка, які відповідають максимальним значенням струму.

3. Визначити середнє значення віддалі між пучностями та обчислити довжину електромагнітної хвилі .

4. Побудувати графіки розподілу амплітуди струму вздовж лінії: .

ДОДАТОК

Таблиця 1. Умовні позначення на лицйовій стороні електровимірю­валь­них приладів.

Умовні позначення	Значення
А	амперметр
mА	міліамперметр
μА	мікроамперметр
V	вольтметр
mV	мілівольтметр
	прилад для змінного струму
	прилад для постійного струму
	прилад для постійного та змінного струму
	горизонтальне положення приладу прилад
	прилад магнітоелектричної системи
	прилад електромагнітної системи
	прилад електродинамічної системи
1.0	клас точності
	ступінь захищеності від зовнішніх впливів

Таблиця 2. Фізичні константи.

Фізична константа	Числове значення
Заряд електрона
Маса спокою електрона
Електрисна стала
Магнітна стала

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА……………………………………………..…….…………3

1. ОСНОВНІ ПРАВИЛА МОНТАЖУ ЕЛЕКТРИЧНОГО …..…..……..3

2. ЕЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ………………….………….4

2.1. Класифікація приладів та їх загальна характеристика……………..4

2.2. Ціна поділки електровимірювального приладу…………………….6

2.3. Похибки приладів……………………………………………………..8

3. РЕГУЛЮВАННЯ СТРУМІВ І НАПРУГ…………………………….10

4. ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ……………………………………………..13

3.01. Визначення питомого опору провідника………………………...13

3.02. Дослідження електростатичного поля……………………………16

3.03. Визначення ємності конденсатора………………………………..19

3.04. Вимірювання електричних опорів за допомогою місткової

схеми…………………………………………………..……………22

3.05. Вимірювання електрорушійної сили методом компенсації……24

3.06. Визначення роботи виходу електрона з металу на основі явища термоелектронної емісії…………………………………………………28

3.07. Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі………………………………………………………………..32

3.08. Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона..36

3.09. Визначення індуктивності та ємності за допомогою закону Ома для змінного струму…………………………………………..…………40

3.10. Вивчення явища гістерезису у феромагнетиках……...………….43

3.11. Визначення температури Кюрі………………………..….……….48

3.12. Визначення довжини електромагнітної хвилі методом двопровідної лінії………………………………………………………...51

ДОДАТОК………………………………………………………………..54

57