Изучение движения электронов в электрическом поле

ИТА ЮФУ

Кафедра летательных аппаратов

Лабораторная работа № 302

ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

студент:  группа: ЕНс-1-23

ТАГАНРОГ. 2014г.

1. Изучаемое физическое явление:

Движение заряженных частиц в электрическом поле.

2. Цель работы:

Изучение движения электронов в электрическом поле; наблюдение исследуемых сигналов и измерение их основных параметров; изучение процессов заряда и разряда конденсатора и определение времени релаксации.

3. Формулировка поставленной задачи:

Необходимо определить цену деления масштабной сетки осциллографа по вертикали; определить скорость и ускорение электронов при движении в электрическом поле; исследовать процессы заряда и разряда конденсаторов, рассчитать время релаксации и определить неизвестную емкость конденсаторов С.

4. Таблица характеристик измерительных приборов:

5. Ход работы:

1. Соединить коаксиальным кабелем гнездо «Вход» блока «Усилитель YI» осциллографа с гнездами «Y1» и «┴» макета лабораторной установки.

2. Соединить коаксиальным кабелем гнездо «Вход» блока «Усилитель YII» осциллографа с гнездом «Y2» макета.

3. Соединить проводником гнездо «Выход» блока «Калибратор» осциллографа с гнездом «II» макета.

4. Установить переключатели П1 и П2 макета в положение «2» и «1» соответственно.

5. Исходное положение органов управления осциллографа:

- большие ручки переключателей «Вольт/дел.» блоков «Усилитель YI» и «Усилитель YII» в положениях «2» и «0,1» соответственно;

- малые ручки «Усиление» на переключателях «Вольт/дел.» блоков «Усилитель YI» и «Усилитель YII» в крайних правых положениях (положение «Калибр.»);

- переключатели «~ ~» блоков «Усилитель YI», «Усилитель YII» и «Синхронизация» в положении «~»;

- большая ручка переключателя «Длительность время/дел.» блока «Развертка» в положении «50 мс»;

- малая ручка «Плавно» на переключателе «Длительность время/дел.» блока «Развертка» в крайнем правом положении («Калибр.»);

- переключатель «х 1 х0,2» блока «Развертка» в положении «х 1»;

- переключатель«V» блока «Калибратор» в положении «5»;

-переключатель «--- 2kHz» блока «Калибратор» в положении « ∏ 2kHz»:

- переключатель «+ -» блока «Синхронизация» в положении «+»;

- большая ручка переключателя «Внеш. Внутр. I Внутр. II Вход X» блока. «Синхронизация» в положении «Внутр. II».

6. Вращая ручку «Стаб.» блока «Синхронизация», установить ее в положение, соответствующее исчезновению изображения сигналов на экране ЭЛТ.

7. Вращая малую ручку «Уровень» блока «Синхронизация», получить устойчивое изображение сигналов.

8. Меняя период развертывающего напряжения переключателем «Длительность время/дел.», получить на экране осциллографа изображение одного периода зависимостей I_c(t) и U_c(t) для конденсатора С. Полученные осциллограммы зарисовать.

На изображении зависимости Iс(t) горизонтальная линия масштабной сетки осциллографа должна проходить посередине между точками «а» и «b».

9. Используя масштабную сетку на экране осциллографа, оценить величины U₀, U, I₀ и I в делениях масштабной сетки. Определить значения I и U, которым соответствует t в произвольной точке, перемножив количество делений масштабной сетки на цифровую отметку показаний большой ручки переключателя развертки «Длительность время/дел.». Определить время релаксации τ.

10. По известным сопротивлениям R1 и R2 и рассчитанному значению τ определить неизвестную емкость С1 (τ = RC).

11. Установить переключатель П2 макета в положение «2».

12. Повторить пп. 7 - 10 для определения неизвестной емкости С2.

13. Выключить сетевой тумблер осциллографа.

14. Результаты измерений и вычислений занести в табл.

15. Оценить погрешность измерений τ и С.

6. Экспериментальные данные:

положение переключателя - 1

T_x =     сек./дел. U_y =      Вольт/дел.

положение переключателя - 2

T_x =         сек./дел. U_y =    Вольт/дел.  

Положение перекл.	I0, дел.	I, дел.	U0, В	U, В	t, с	, с	R, кОм  ( %)	C, пФ
							28,2
							28,2

7. Формулы для оценки и расчет погрешности косвенных измерений.

8. Итоговая запись:

 =

C =

9. Вывод: