- •Isbn 5-88 © Государственное образовательное
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Моделирование плоскопараллельного электростатического поля током в проводящем листе
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Измерение заряда и определение емкости конденсатора
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Исследование сегнетоэлектрика
- •Краткое теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Лабораторная работа № 5 Изучение электропроводности металлов
- •Краткое теоретическое введение.
- •Порядок выполнения эксперимента
- •1. Для надёжной длительной работы миниблока не нагревайте его выше 900с
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Изучение электропроводности полупроводников
- •Краткое теоретическое введение.
- •Порядок выполнения работы
- •1. Для надёжной длительной работы миниблока не нагревайте его выше 90с
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
- •1. Элементарные полупроводники: кремний Si, германий Ge, селен Se, теллур Te. 44
- •2. Химические соединения: 44
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000 Тюмень, ул. Володарского,38
- •625039 Тюмень, ул. Киевская, 52
Описание экспериментальной установки
Принципиальная электрическая схема для наблюдения процессов заряда и разряда конденсатора изображена на рис. 4.
С генератора сигналов специальной формы прямоугольные импульсы через сопротивление поступают на конденсатор . В момент времени (рис. 5) конденсатор начинает заряжаться через сопротивление , напряжение на конденсаторе увеличивается от нуля до по экспоненциальному закону согласно выражению (9). В момент времени (рис. 5) импульс заканчивается, напряжение на входе схемы равно нулю, и конденсатор начинает разряжаться через сопротивление . Напряжение на обкладках конденсатора уменьшается по экспоненциальному закону согласно выражению (10).
На рис. 5 приведена зависимость напряжения на обкладках конденсатора для различных моментов времени при его зарядке и разрядке. В момент времени от генератора напряжений поступает новый импульс и процессы заряда и разряда повторяются. Кривые заряда и разряда конденсатора можно наблюдать на экране электронного осциллографа.
Порядок выполнения эксперимента
Подсоедините к гнездам V0 коннектора регулируемый источник напряжений специальной формы настроенный на прямоугольные импульсы положительной полярности. Ручкой «частота» установите частоту импульсов =250 Гц. Ручку «амплитуда» выведите в крайнее правое положение. Предел вольтметра V0 установите 20В.
Приведите компьютер в рабочее состояние, «включите» виртуальный осциллограф и настройте его так, чтобы на экране было изображение прямоугольных импульсов.
Соберите на наборном поле цепь согласно схеме (рис. 4). Значения емкости и сопротивления возьмите по указанию преподавателя ( =1 мкФ =1 кОм, =0,47 мкФ =1 кОм, =1 мкФ =470 Ом). Измерительные приборы V0 и V1, в схеме – это соответствующие пары гнезд коннектора.
Перерисуйте осциллограмму напряжения на бумагу с масштабной координатной сеткой, или сделайте печатную копию экрана.
Изменяя частоту прямоугольных импульсов от 250 Гц до 600 Гц через 50 Гц зарисовать осциллограммы напряжений.
Отключите вольтметр V0. Вернув ручку «частота» в положение =250 Гц и меняя частоту развертки, добейтесь, чтобы на экране осциллографа осталась только одна кривая разряда. Нажмите кнопку «записать в файл» и сохраните файл в папке.
Занесите полученные значения в таблицу.
, мс
, В
Постройте графики зависимостей и .
Определите время релаксации разряда по формуле
Рассчитайте время релаксации ( ) по номинальным параметрам и , указанным на миниблоках, и сравните её с экспериментальным значением.