3.2 Обоснование работы ванны при питании прямоугольными импульсами.
Принято подавать питание на электроды в ванне синусоидальными импульсами (они меньше подвержены искажениям), но в ходе эксперимента было выяснено, что при питании ванны прямоугольными импульсами распределение поля не меняется. Кроме того, не приемлемо постоянное напряжение, т.к. при этом происходит поляризация электродов. В связи со всем вышеперечисленным питание на электроды в ванне будем подавать прямоугольными импульсами при переменном напряжении.
3.3 Разработка генератора прямоугольных импульсов.
Разработка генератора прямоугольных импульсов гораздо проще разработки генератора синусоидальных импульсов.
Схема генератора прямоугольных импульсов, используемого в работе, показана на рис.5
рис.5
При изготовлении была допущена ошибка: (7) соединили с (3). Генератор выдавал прямоугольные импульсы, но частота оказалась слишком большой. После исправления ошибки, частота изменилась, но всё равно не устраивала нас. Поэтому добавили в схему конденсатор С, ёмкостью 0,5 мкВ.
Частота выработки прямоугольных импульсов стала желаемой. Работу генератора проверили с помощью осциллографа типа С1-82 (развёртка 0,1 мкс на деление, чувствительность по вход 1/3 дел.)
3.4 Обеспечение переменного характера тока.
Одним генератором переменных импульсов обойтись нельзя, т.к. он даёт положительные импульсы, а нам нужны импульсы переменной полярности. Для этого можно сложить импульсы с отрицательным постоянным напряжением, тогда по принципу суперпозиции получится искомая форма:
рис. 6
Схема питания показана на рис. 7:
рис. 7
Питание от мостиков можно заменить питанием от батареек, что позволяет сделать устройство портативным.
3.5 Замена магазинов сопротивлений.
Для моделирования электрических полей использовали два магазина сопротивлений, параллельно подключенных друг к другу. В ходе работы решили заменить магазины цепью резисторов. Установили переключатель и подсоединили светодиоды. Схема полученного устройства показана на рис. 8
рис. 8
3.6 Описание установки в целом.
Для завершения изготовления прибора, собрали все ранее перечисленные устройства (генератор прямоугольных импульсов, цепь резисторов с переключателем, систему питания) в один блок.
Схема блока:
рис. 9
4.Заключение.
В ходе работы была модернизирована лабораторная установка по моделированию электростатических полей.
Вид и схема установки после модернизации:
фото 2
рис. 10
Как видим, установка стала боле компактной, чем была ранее, а качества установки не ухудшились.
5. Список используемой литературы.
1) Грудинский П.Г., Петров Г.Н., Соколова М.М., Федосеева А.М.,
Чиликина М.Г., Антика И.В. Электротехнический справочник. Том 1.
Москва «Энергия», 1974
2) Дробница Н.А. 60 схем радиолюбительских устройств. Москва «Радио и
связь», 1988
3) Ковылов Н.Б. Описание к лабораторной работе «Моделирование
электростатических полей в электролитической ванны». Саратов, 2006
4) Левин Ю.И., Шараевский Ю.П. Физический практикум «Электричество и
магнетизм». Часть 1. Издательство Саратовского университета, 1988
5) Поляков В.Г. Посвящение в радиоэлектронику. Москва «Радио и связь»,
1988