- •Лабораторная работа № 6 Изучение газоразрядной лампы и релаксационных колебаний в схеме с газоразрядной лампой.
- •Краткая теория
- •Процессы заряда и разряда конденсатора.
- •Газоразрядные приборы.
- •Релаксационные колебания:
- •Ход работы.
- •Подготовка приборов к работе.
- •1. Измерение напряжения зажигания и гашения газоразрядной лампы
- •2. Измерение периода релаксационных колебаний при различных сопротивлениях и емкостях
Ход работы.
В работе изучаются вольт-амперная характеристика газонаполненной лампы и работа генератора релаксационных колебаний на тиратроне. Принципиальная электрическая схема установки представлена на рис. 13. В режиме получения вольт-амперной характеристики тиратрона переключатель устанавливается в положение 2. Амперметром измеряется сила тока газового разряда через тиратрон при различных напряжениях, поступающих с источника питания (). Сопротивление , включенное последовательно с тиратроном, служит для ограничения силы тока. Установив переключатель в положение 1, получим схему генератора релаксационных колебаний. На экране электронного осциллографа, на вход «» которого поступает напряжение с конденсатора , можно наблюдать картину релаксационных колебаний при различных сопротивлениях и емкости конденсатора.
Период релаксационных колебаний в работе определяется тремя способами.
-
Используя напряжения зажигания и гашения , по лученные при снятии вольт-амперной характеристики, а также напряжение , измеряемое вольтметром источника питания, рассчитывают период колебаний по формуле (6) при каждом значении и .
-
Второй способ заключается в непосредственном измерении длительности цикла заряда на экране осциллографа.
-
Третий способ, более точный, заключается в том, что на вход «» электронного осциллографа подают синусоидальный сигнал со звукового генератора. На экране электронно-лучевой трубки происходит сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний: релаксационных и синусоидальных. Неподвижная картина возникает, если частоты складываемых колебаний относятся как целые числа. Вид картины, возникающий при соотношении частот , представлен на рис. 14.
Зная частоту сигнала звукового генератора и форму неподвижной фигуры на экране, можно определить соотношение частот и вычислить частоту релаксационных колебаний.
Рис. 13. Рис. 14.
Подготовка приборов к работе.
1. Установите сопротивления магазина сопротивлений и магазина емкостей.
2. Включите генератор развертки электронного осциллографа с запуском от усилителя , а коэффициент отклонения по оси установите таким, чтобы можно было наблюдать переменное напряжение до .
3. Установите следующие значения параметров выходного напряжения звукового генератора: частота , выходное напряжение не более .
-
Измерительный прибор подготовьте для измерения тока до .
УПРАЖНЕНИЯ
1. Измерение напряжения зажигания и гашения газоразрядной лампы
-
Включите лабораторный стенд, источник питания и измерительный прибор .
-
Снимите зависимость силы тока от напряжения, которое следует увеличивать от до через . Данные измерений запишите в таблицу.
-
Аналогичные измерения проведите при уменьшении напряжения от до .
Измеренные значения силы тока занесите в таблицу.
-
Определите напряжения зажигания и гашения тиратрона. Для этого выберите по таблице интервал напряжений, в котором тиратрон зажегся (погас). В выбранном интервале, постепенно увеличивая (уменьшая) напряжение через , найдите такое напряжение, при котором сила тока скачком увеличится от нуля до некоторого значения (скачком уменьшится до нуля). Запишите значения напряжений зажигания и гашения.
-
Выключите измерительный прибор .
-
Постройте вольт – амперную характеристику тиратрона.