Изучение зависимости периода релаксационных колебаний в схеме с неоновой лампой от параметров электрической цепи

1. Теория и цель работы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

- изучение зависимости периода релаксационных колебаний в схеме с неоновой лампой от параметров электрической цепи - емкости и сопротивления

- определение неизвестных емкостей и сопротивлений по измеренным периодам колебаний

ТЕОРИЯ

Напряжение, при котором ионы начинают выбивать электроны с катода, называется напряжением зажигания. Его величина зависит от давления газа и работы выхода электронов из катода.

          Потенциалом гашения неоновой лампы называется такая минимальная разность потенциалов, которая, будучи приложена к ее электродам, еще обеспечивает горение.

          Напряжение на конденсаторе изменяется во времени по формуле:

,

где t - время, прошедшее с начала зарядки конденсатора.

          Системы, преобразующие постоянное напряжение в колебательное(причем возникающие колебания не затухают), носят название автоколебательных. Если при этом имеется лишь один накопитель энергии, то ее называют релаксационной.

Таким образом, генератор с неоновой лампой - это система, в которой возникают релаксационные автоколебания напряжения на конденсаторе. По форме эти колебания будут пилообразными.

2. Схема установки

Схема для определениязаж. и гаш. неоновой лампы

 

                                                   R

          W

                                                                                                     L

                                                                                           K

Схема для генератора релаксационных колебаний

                                               A 

                                                                                           Rx

                                                   R

          W                                                                                                  G

                                                                                                                              Сэ

                                               B                                      K

3. Измерительные приборы

Таблица 1

№	Название	Система прибора	Класс точности	Предел измерений	Цена деления
1	Вольтметр	цифровой		0 - 200 В	0,1 В
2	ПСО-2.4	цифровой		0 - 999999	1

4. Таблица наблюдений

Таблица 2

№ п/п	заж, В	заж, В	заж	гаш, В	гаш, В	гаш
1	8,07	0,002	0,000004	5,33	-0,402	0,161604
2	8,17	-0,098	0,009604	5,24	-0,312	0,097344
3	8,02	0,052	0,002704	5,12	-0,192	0,036864
4	8,04	0,032	0,001024	4,49	0,438	0,191844
5	8,06	0,012	0,000144	4,46	0,468	0,219024
6	8,07	0,002	0,000004	5,33	-0,402	0,161604
Среднее:	8,072			4,928
заж = 0,013480				гаш =0,070668

                                                                                     Таблица 3

17	1,76	11	2,7	31	0,97	8	3,75	30	1
16	1,88	10	3	31	0,97	8	3,75	37	0,81
16	1,88	10	3	31	0,97	8	3,75	34	0,88
16	1,88	10	3	31	0,97	7	4,29	35	0,86
15	2	10	3	31	0,97	8	3,75	37	0,81
	1,88		2,95		0,97		3,86		0,87

RэОм, СэмкФ

5. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТА.

АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

Определение периода колебаний:

Tэс

с            с

с            с

Вычисление емкости эл. цепи

 мкФ

 мкФ

Вычисление сопротивления эл. цепи

 Ом

 Ом

Вычисление емкости и сопротивления «прямым» методом:

Ф

Ф

 Ом

Ом

Вычисление погрешности емкости и сопротивления эл. цепи:

         

Вывод : Как видно из таблицы 2 и полученных значений, сопротивление R  и емкость С , период  колебаний  T тем больше сопротивление R и емкость С.