Відкритий коливальний контур

Устаткування: 1) генератор УВЧ, 2) випрямляч ВУП-1, 3) лампочка неонова, 4) лампа люмінесцентна, 5) дроти сполучні.

На відстані 10-15 см від контурного витка генератора встановлюють трубчасту петлю з розсувними стержнями від приймального диполя. Включають генератор і поступово видвигають стержні, підносячи кожного разу до кінців петлі балончик неонової лампочки. Коли довжина петлі досягне 50 см, лампочка спалахує (рис. 305). Найбільш яскраве світіння лампочки спостерігається між кінцями стержнів.

Можна замість неонової лампочки піднести до кінців стержнів люмінесцентну лампу. Коли вона засвітиться, повернути її і розташувати уздовж петлі. Тоді можна помітити, що світіння лампи, найбільш яскраве у кінців стержнів, до вигину петлі поступово убуває.

Проведений дослід показує, що дротяна петля представляє собою коливальний контур, власна частота якого залежить від її довжини. На відміну від коливальних контурів із зосередженими ємністю і індуктивністю, застосованих в попередніх дослідах, в цьому контурі і ємність і індуктивність розподілені уздовж усієї петлі.

Істотною особливістю цього контура є те, що при зміні відстані між гілками контура власна частота його не змінюється: при зближенні гілок ємність їх збільшується, а індуктивність відповідно зменшується. Це можна довести на досліді. Трубчасті стержні петльового контура, ретельно настроєного в резонанс з генератором, знімають із скоби і насаджають на гвинти висуненої планки генератора (рис. 306). Отриманий у такий спосіб прямий стержень завдовжки 100 см не лише не втратив властивостей коливального контура, але і зберіг свою колишню власну частоту. Щоб переконатися в цьому, підносять до кінців отриманого відкритого коливального контура (диполя) неонову або люмінесцентну лам-пу. Вона так само яскраво спалахує, як і в першому досліді.

Електричними коливаннями у відкритому коливальному контурі є стояча хвиля струму і напруги.

Амплітуда коливання електричних зарядів, розподілених по усій довжині диполя, має посередині найбільшу величину, а до кінців диполя поступово убуває до нуля. Таким чином, в середині диполя утворюється пучність струму, а на кінцях — вузли. Коливання напруги мають найбільшу амплітуду на кінцях. Отже, на кінцях диполя утворюється пучність напруги, а на середині вузол.

Для розгортання петльового контура в диполь необхідно до набору деталей, що додаються до генератора УВЧ, додати сполучну скобу і зажим (рис. 307). Дріт для скоби потрібно підібрати по внутрішньому діаметру (близько 5 мм) трубки розсувних стержнів приймального диполя, а затиск для установки зібраного петльового контура в штативі потрібно виготовити з двох ізолюючих колодок і стержня з гайкою.

Резонанс коливальних контурів

Устаткування: 1) генератор УВЧ, 2) випрямляч ВУП-1, 3) контур, що настраюється, 4) дроти сполучні,

На відстані 10-15 см від генератора УВЧ встановлюють коливальний контур, що складається зі змінного конденсатора невеликої ємності, дротяного витка і лампочки на 3,5 в і 0,28 а (рис. 304). Включають генератор і повільно повертают ручку конденсатора. При цьому лампочка поступово спалахує і при подальшому обертанні пластини конденсатора знову гасне.

У цьому досліді амплітуда вимушених коливань, збуджених в коливальному контурі змінним магнітним полем генератора, збільшується у міру наближення власної частоти коливального контура до частоти коливань генератора. Коли частоти стають рівними, амплітуда коливань досягає максимальної величини. Цей момент відмічається максимальною яскравістю горіння лампочки.,