10а. В ускорителе прямого действия протон движется в практически однородном электрическом поле внутри вакуумной трубки. Посторонние магнитные поля искривляют его траекторию, в результате чего он может попасть на стенку, не дойдя до конца трубки. Оценить допустимый уровень однородного внешнего магнитного поля в таком ускорителе, если длина трубки l= 2 м, а протоны ускоряются до энергии W= 4 МэВ. Допустимое отклонение протонов от осевой линии в конце трубки b= 1 см. Начальной скоростью протонов пренебречь.
11. Наводки в импульсном электрофизическом эксперименте.
11а. Рассчитать самоинтегрирующий пояс Роговского, регистрирующий импульсный ток c погрешностью менее 10%:
I = I0 exp(-dt) sin(wt), при I0 = 105 A, w = 6,28 104 с-1, d = 104 с-1.
Необходимое напряжение на входе осциллографа – 1 В,
12. Методика измерений электросопротивления при электрическом нагреве проводников. Четырехконтактный метод измерения сопротивлений.
12а. Сверхпроводящий шарик летит по направлению к соленоиду вдоль его оси. Индукция магнитного поля соленоида В0 = 0,1 Т. Какой должна быть начальная скорость шарика v0, чтобы он мог влететь в соленоид? Радиус шарика R= 20 мм, масса m= 1 г.
13. Способы определение проводимости плазмы.
13а. Оценить погрешность измерения плотности гидростатическим методом при использовании аналитических весов (погрешность 0,5 мг). Исследуемый образец представляет собой водонепроницаемое тело массой 0,1 г и плотностью около 2,5 г/см3. Подвес изготавливают из медной проволоки Æ 0,05 мм (r = 8,96 г/см3).
14. Электрические зонды.
14а. Индуктивный датчик является радиотехническим устройством для регистрации небольших изменений индуктивности. Обычно такой датчик представляет собой электрический колебательный контур с изменяющейся индуктивностью (рис. 1). Оценить минимально измеряемое относительное изменение индуктивности ΔL/L, если контур настроен в резонанс; напряжение источника питания U= 100 В, минимально измеряемое изменение напряжения на сопротивлении ΔV= 10 мкВ, добротность контура Q= 102.
15. Скоростные фотоустановки. Щелевая развертка, кадрированная фотосъемка. Электронно-оптические преобразователи.
15а. Емкостный датчик – одно из наиболее чувствительных радиотехнических устройств, применяемых для регистрации малых механических смещений. Обычно емкостный датчик представляет собой электрический колебательный контур с воздушным конденсатором (рис. 2), одна из пластин которого подвижна. Оценить минимально измеряемое перемещение пластины конденсатора Δd, если контур настроен в резонанс; напряжение источника питания U= 100 В, минимально измеряемое изменение напряжения на сопротивлении ΔV= 10 мкВ, добротность контура Q= 103 и зазор между пластинами d=1 мм.
16. Датчики для измерения давления: мембранные, тензорезитивные, пьезоэлектрические.
16а. Рельсотрон – наиболее простое устройство, используемое для ускорения проводников электромагнитными силами при разряде конденсаторной батареи (рис. 3). Каким образом можно исследовать процесс ускорения тела в таком устройстве?
17. Измерение плотности твердых тел. Методы измерения плотности нестационарных плазменных и газовых потоков.
17а. Рассчитать индуктивный датчик для измерения импульса магнитного поля в виде полуволны синусоиды с длительностью полупериода 200 мкс и максимальной амплитудой поля 100 Т. Составить цепь передачи сигналов.
18. Определение плотности по поглощению рентгеновских лучей.
18а. Рассчитать пьезодатчик, пригодный для регистрации импульса давления до 10 атм с разрешением во времени 1 мкс при длительности до 1 мс. Скорость движения плазмы 10 км/с, скорость звука в ЦТС – 5 км/с.
19. Измерение температуры: резистивные датчики, термопары, пирометры теплового излучения. Спектральные методы определения температур.
19а. Рассчитать пояс Роговского с интегрирующей RC цепью для измерения импульсного тока с погрешностью менее 5 %:
I = I0 exp(-dt) sin(wt), при I0 = 105 A, w = 6,28 102 с-1, d = 102 с-1.
Необходимое напряжение на входе осциллографа – 1 В.
20. Лазерная интерферометрия плазмы. Теневое фотографирование.
20а. По длинному плазменному цилиндру радиуса R = 50 мм течет токI = 105 А, сосредоточенный в поверхностном слое. Давление в плазме p = 105 Н/м2. Определить силу, действующую на единицу площади боковой поверхности плазменного цилиндра. Сжимается плазма или расширяется? Найти величину тока, необходимого для того, чтобы радиальные силы уравновешивались.
|
|
|
Рис. 1. Схема включения индуктивного датчика. |
|
|
|
Рис. 2. Схема включения емкостного датчика. |
|
|
|
Рис.3. Электротехническая модель рельсотрона. |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
