2) По отклонению электростатического вольтметра нельзя определить полярность напряжения, т.е. направление тока. Магнитоэлектрический прибор направление тока однозначно определяет.
Экспериментальная установка.
Экспериментальная установка состояла из генератора тока высокой частоты и разрядной трубки, подсоединенной по схеме, показанной на рис.2. Определяем рабочий режим нашей установки, т.е когда сопротивление трубки не оказывает существенного влияния на показания микроамперметра. На следующем слайде показан общий вид экспериментальной установки (рис.3)
ВЧ напряжение от генератора Г подается на высокопотенциальный электрод разрядной трубки РТ. В трубке возникает ВЧ разряд. При этом микроамперметр измеряет квазистационарный ток I, обусловленный квазистационарным напряжением на конденсаторе С0.
Экспериментальные результаты
Определялась зависимость тока I при неизменном напряжении генератора U2, от величины резистора R и от емкости конденсаторов С0 на данной трубке. На графике рисунка 4 представлена зависимость напряжения, равного произведению тока на сопротивление от сопротивления R с одним плечом в неоновой трубке при давлении 0,1 Торр при напряжении генератора U2 = 280 В. По оси абсцисс отложено сопротивление, по оси ординат – напряжение. Видно, что напряжение еще не достигло насыщения, но все к этому ведет (рис.4). Рабочая зона начинается порядка от 1,5, 3 Мом. В этом опыте мы меняли сопротивления и смотрели, как будет изменяться ток.
Далее были проведены опыты по одновременному измерению квазистационарных токов на обеих электродах разрядной трубки. Схема этого эксперимента приведена на рис.5.
На данной схеме видно, что мы подключили второе плечо к правому электроду. Параметры второго плеча аналогичны первому. Его работа заключалась в недопускании высокой частоты на микроамперметр. Параллельно газоразрядной трубке подключен вольтметр для измерения напряжения на трубке В этом эксперименте мы использовали две газоразрядные трубки. Сначала проведен опыт с неоновой трубкой при давлении 0,1 Торр. Затем трубка с воздухом при давлении 0,5 Торр. Для неизменности режима трубки в обоих случаях был использован фотоэлемент, показывающий излучение свечения столба плазмы. Получена зависимость U равное произведению сопротивления R на ток I от R при излучении 100 усл. ед (рис.6). По оси абсцисс отложено сопротивление, по оси ординат напряжение. Мощность излучения дана в условных единицах. В опыте меняли сопротивления от 0,5 до 17 Мом, при этом снимали показания микроамперметров.
Анализируя график, видно, что, с некоторой погрешностью, напряжение достигает насыщения порядка при R > 3 Мом.
Внутреннее сопротивление трубки играет роль при больших токах. Видно, что при сопротивлении от 6 Мом скачок потенциала постоянен и равен 30 В.
После неоновой трубке по этой схеме подключили газоразрядную трубку, наполненную воздухом при давлении 0,5 Торр. Мощность излучения при этом составляло 5 усл. ед. На рисунке 7 видна зависимость напряжения (равного произведению сопротивления R на ток I ) от R и зависимость приобретает уже более плавный характер. По оси абсцисс отложено сопротивление, по оси ординат – напряжение. Напряжение постепенно возрастает, и достигает значения насыщения при 8 МОм. При этом значение скачка потенциала равно 120 В.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.