3. Описание экспериментальной установки и методики измерений

3.1. Снятие вольтамперной характеристики стабилитрона осуществляется по схеме рис. 3. R₀ – балластный резистор, который вмонтирован в панель и остается включенным при всех измерениях. Значение его сопротивления указывается на установке. Сама схема не требует особых разъяснений. При выполнении измерений следует, как можно более точно определить потенциалы зажигания и гашения лампы и соответствующие им значения токов.

Рис. 3. Схема изучения вольтамперной характеристики тлеющего разряда.

Рис.4. Схема исследования стабилизации напряжения.

3.2. Исследование стабилизации напряжения производится по схеме на рис. 4. Схема не требует особых разъяснений. Однако перед сборкой схемы необходимо осмыслить значение каждого прибора в ней и те требования, которые к ним в данном эксперименте предъявляются.

3.3. Для исследования релаксационных колебаний и знакомства с использованием -генератора для различных практических целей собирают схему рис. 5. Осциллограф позволяет наблюдать форму релаксационных колебаний и измерять их период.

4. Рабочее задание

4.1. Соберите электрическую согласно рис. 3 и снимите вольт-амперную характеристику стабилитрона. По результатам измерений постройте графики I=f(U) для самого стабилитрона и для балластного сопротивления R₀.

4.2. Соберите схему рис. 4, предварительно оценив значение R₀ по формуле (2). Проведите исследование стабилизатора. При этом необходимо определить:

– зависимость напряжения на нагрузке и тока через стабилитрон от тока через нагрузку при постоянном входном напряжении.

– область стабилизации и коэффициент стабилизации системы по напряжению (формула 1).

– результаты исследования представьте графически для наибольшей наглядности.

Соберите электрическую цепь рис. 5 и проведите исследование генератора релаксационных колебаний. При этом определить:

– зависимость периода колебаний генератора от сопротивления R при неизменной емкости контура.

– зависимость периода колебаний генератора от емкости С при неизменном сопротивлении R.

Проведите наблюдения за релаксационными колебаниями на осциллографе. Зарисуйте результаты.

Дополнительное задание

Измерение частоты релаксационных колебаний методом фигур Лиссажу. Результаты исследования представьте графически. Проанализируйте результаты эксперимента.

Рис. 5. Схема исследования генератора релаксационных колебаний.

5. Контрольные вопросы

5.1. Начертите распределение потенциала между плоскими электродами при тлеющем разряде.

5.2. Что такое "катодное падение потенциала"?

5.3. Каков механизм поддержания тлеющего разряда?

5.4. Перечислите основные параметры стабилитрона.

5.5. Каково назначение балластного сопротивления и какими соображениями руководствуются при определении его номинала?

5.6. Как подсчитывается коэффициент стабилизации системы по напряжению?

6. Литература

6.1. Калашников. С.Г. Электричество. – М.; Наука, 1985.

6.2. Сивухин. Д.В. Общий курс физики, т.3, Электричество. – М.: Наука,1977,

6.3. Жеребцов И.П. Основы электроники. – Л.: Энергоатомиздат, 1989.

6.4. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. – М.: Высшая школа, 1991.