- •Лабораторна робота № 45 визначення індукції магнітного поля за допомогою терезів ампера
- •1. Магнітне поле. Індукція магнітного поля . Силові лінії магнітного поля. Потік вектора індукції магнітного поля (магнітний потік).
- •2. Дія магнітного поля на провідник з струмом. Сила ампера
- •3. Терези ампера та методика визначення індукції магнітного поля
- •4. Послідовність виконання роботи
- •5. Обробка експериментальних даних
- •Лабораторна робота № 46 визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля землі
- •1. Магнітне поле та його характеристики
- •2. Елементи земного магнетизму
- •3. Методика експериментального визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля землі
- •4. Послідовність виконання роботи
- •Лабораторна робота №47. Визначення питомого заряду електрона
- •1. Магнітне поле. Дія магнітного поля на рухомий заряд. Сила лоренца
- •2. Рух заряджених частинок в магнітному полі.
- •3. Практичне значення руху заряджених частинок в магнітному полі
- •4. Методика експериментального визначененя питомого заряду електрона
- •5. Послідовність виконання роботи
- •Лабораторна робота №49 визначення точки кюрі феромагнетиків
- •2. Діамагнетики, парамагнетики і феромагнетики
- •3. Природа феромагнетизму
- •4. Точка кюрі для феромагнетиків. Фазовий перехід іі роду
- •5. Експериментальне визначення точки кюрі феромагнетиків
- •6. Послідовність виконання роботи.
- •3. Природа феромагнетизму. Намагніченість феромагнетиків. Крива намагнічення
- •4. Магнітний гістерезис. Петля гістерезису
- •5. Методика експериментального методу зняття петлі гістерезису за допомогою осцилографа
- •6. Послідовність виконання роботи
- •7. Розрахунок залишкового намагнічення та коерцитивної сили досліджуваного феромагнетика
- •8. Додаткове завдання: визначення магнітної проникності досліджуваного феромагнетика
- •9. Застосування феромагнітних матеріалів
- •Лабораторна робота № 53 вивчення роботи релаксаційного генератора
- •1. Поняття про релаксаційні коливання.
- •2. Струм в газах. Види газових розрядів.
- •3. Релаксаційний генератор на неоновій лампі.
- •4. Принцип експериментального методу.
- •5. Оцінка похибок експерименту.
- •6. Послідовність виконання роботи.
- •7. Додаткове завдання 1.
- •8. Додаткове завдання 2.
- •Лабораторна робота № 54 визначення індуктивності соленоїда та ємності конденсатора методом вимірювання їх реактивних опорів у колі змінного струму
- •1. Змінний електричний струм
- •2. Активний опір в колі змінного струму
- •4. Індуктивність у колі змінного струму
- •5. Активний опір, індуктивність та ємність у колі змінного струму
- •6. Принцип експериментального визначення ємності конденсатора методом вимірювання його реактивного опору.
- •7. Визначення індуктивності соленоїда
- •8. Похибки методу
- •9. Послідовність виконання роботи
- •9. Приклади технічного застосування індуктивного та ємнісного опорів.
- •10. Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 55 вивчення резонансу в електричному коливальному контурі
- •1. Електричний коливальний контур. Вільні незатухаючі коливання
- •2. Вільні затухаючі коливання в контурі
- •3. Вимушені коливання в контурі. Явище резонансу
- •4. Послідовність виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 60 визначення довжини електромагнітної хвилі за допомогою двопровідної лінії
- •1. Основи теорії максвелла
- •2. Електромагнітні хвилі.
- •3. Стояча електромагнітна хвиля.
- •4. Експериментальне дослідження стоячих електромагнітних хвиль.
- •5. Послідовність виконання лабораторної роботи.
- •6 .Випромінювання і прийом електромагнітних хвиль. Передача інформації за допомогою електромагнітних хвиль.
- •Контрольні питання.
- •Перелік використаних джерел
5. Послідовність виконання лабораторної роботи.
Лабораторна установка визначення довжини електромагнітної хвилі за допомогою двопровідної лінії складається з високочастотного генератора, який індуктивно зв'язаний з двопровідною лінією. Ця лінія являє собою два паралельних провідники завдовжки 8 м, вздовж яких розташована масштабна лінійка. Вздовж двопровідної лінії переміщається провідник з лампочкою розжарення, яка є індикатором пучностей магнітного поля (пучностей струму).
1. Ввімкнути генератор.
2. Пересуваючи вздовж двопровідної лінії провідник з лампочкою розжарення визначити положення пучностей магнітного поля стоячої електромагнітної хвилі (положення максимального розжарення лампочки). Експериментальні дані занести в табл.60.1.
Таблиця 60.1
Номер пучності, n |
Довжина двопровідної лінії l, м |
Довжина електромагнітної хвилі , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. За формулою 60.29 (яку отримують з формули 60.28) розрахувати довжину електромагнітної хвилі.
(60.29)
4. Розрахувати середнє значення довжини електромагнітної хвилі, визначити абсолютну та відносну похибки.
5. Знайшовши довжину електромагнітної хвилі, за формулою (60.30) визначити частоту хвилі.
(60.30)
Засвоївши теоретичний матеріал та оволодівши навичками практичного визначення довжин хвиль за допомогою двопровідної лінії необхідно також знати як випромінюються, та приймаються електромагнітні хвилі, і як відбувається передача інформації за допомогою цих хвиль. Тому нижче приводиться стислий виклад, таких питань.
6 .Випромінювання і прийом електромагнітних хвиль. Передача інформації за допомогою електромагнітних хвиль.
Вколивальному контурі ,який складається з конденсатора ємністюСта котушки індуктивностіL(рис.60.6) відбуваються електромагнітні коливання. Відбувається періодична перезарядка конденсатора, енергія електричного поля конденсатора переходить в енергію магнітного поля і навпаки. В такому коливальному контурі (рис. 60.6а) електричне поле зосереджене між пластинами конденсатора, а магнітне поле всередині котушки і такий контур не випромінює електромагнітних хвиль (маємо закритий коливальний контур). Щоб контур випромінював, необхідно, щоб поля охоплювали все більший простір. Це можна зробити, збільшуючи відстань між пластинами конденсатора (рис. 60.6б).
Маємо відкритий коливальний контур (рис.60.6в), який вже випромінює електромагнітні хвилі. Такий відкритий коливальний контур називається антеною (антена - від грецького - щогла).Незатухаючі коливання в антені здійснюються за допомогою генератора (лампового або транзисторного).
Передача інформації (радіомовлення, телебачення) за допомогою електромагнітних хвиль здійснюється їх модуляцією1.
Наприклад, амплітудна модуляція – це значить амплітуда високочастотних електромагнітних хвиль змінюється за законом низькочастотних коливань (звук). В останній чає широкого застосування набув принцип частотної модуляції. Цей принцип полягає в тому, що амплітуда несучої частоти (частоти електромагнітної хвилі) залишається сталою, зате в такт з коливаннями низької частоти (звуку) відбувається незначна зміна несучої частоти. Такий принцип модуляції робить радіозв'язок більш стійким до перешкод. Особливо цей принцип модуляції застосовується на радіостанціях FM (від англійського frequency modulation,frequency– частота). Рис. 60.7 ілюструє амплітудну та частотну модуляції.
Виявити електромагнітні хвилі та добути з них інформацію, що передається можна за допомогою радіоприймача. Досягаючи антени радіоприймача електромагнітні хвилі збуджують в ній слабі змінні високочастотні струми. В приймальній антені одночасно наводяться високочастотні коливання від багатьох радіопередавачів (телецентрів). Тому одним з найважливіших елементів радіоприймача є селективний (вибірний) пристрій. Таким вибірним пристроєм є коливальний контур, який за допомогою конденсатора змінної ємності або котушки змінної індуктивності настроюється на частоту передавальної станції - наступає явище резонансу. Далі відібраний сигнал підсилюється, а потім з високочастотного сигналу за допомогою детектора виділяється корисний сигнал низької частоти, який теж підсилюється, але вже підсилювачем низької частоти. Підсилений низькочастотний сигнал поступає на гучномовець і ми чуємо звук (музику), що передає радіостанція.