Загальна інформація
Застосування
Схема досліду
Щоб цілеспрямовано збудити електромагнітні коливання, потрібен так званий коливальний контур. Це електричне коло з кількох елементів.
Найважливіші елементи коливального контуру - конденсатор і котушка, бо обидва здатні накопичувати енергію. Конденсатор накопичує електричну енергію, котушка - магнітну. Ці дві форми енергії коливальний контур може періодично перетворювати одну в одну.
Частота коливань залежить, зокрема, від ємності конденсатора коливального контуру.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з принципом дії транзистора і коливального контуру.
Принцип
Система з підсилювача і кола зворотного зв'язку може збуджуватись до коливань певної частоти, якщо підсилення щонайменше компенсує втрату амплітуди в колі зворотного зв'язку, а напруга зворотного зв'язку на потрібній частоті збігається за фазою з підсиленою напругою.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
На цьому досліді учні мають зрозуміти, що схема може збудитись до електромагнітних коливань лише тоді, коли U-подібне осердя створює зв'язок між обома котушками і підсилення достатньо велике.
Завдання
Продемонструй, як за допомогою зворотного зв'язку транзисторної підсилювальної схеми виникають електромагнітні коливання.
Інша інформація (3/3)
Між частотою коливань і значеннями індуктивності та ємності є залежність
.
Визначити частоту й показати створені електромагнітні коливання можна, якщо паралельно до гучномовця під'єднати осцилограф або датчики Cobra SMARTsense.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обладнання
Складання та виконання
Складання
- Склади дослід відповідно до рисунка ліворуч із конденсатором .
- Обери вивід гучномовця .
Виконання
- Встанови напругу - і увімкни блок живлення.
- Встав U-подібне осердя згори у котушки, як показано.
- Приклади ярмо до торців U-подібного осердя і змінюй відстань.
- Заміни конденсатор конденсатором .
- Запиши спостереження.
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження
Гучномовець видає звук лише тоді, коли U-подібне осердя вставлено в котушки. Висота звуку тим нижча, чим менша відстань від ярма до U-подібного осердя. Якщо взяти конденсатор меншої ємності, гучномовець видає вищий звук.
Осердя з ярмом
Опрацювання результатів
У застосованій підсилювальній схемі в колі колектора стоїть коливальний контур, який можна індуктивно зв'язати з другою котушкою. Ця котушка з'єднана з базою транзистора. Ця схема може збудитись до електромагнітних коливань лише тоді, коли U-подібне осердя створює зв'язок між обома котушками і підсилення достатньо велике.
Частота електромагнітних коливань, що виникають у коливальному контурі, залежить від індуктивності котушки, яка зростає зі зменшенням відстані між ярмом і U-подібним осердям. Зі збільшенням індуктивності частота коливань зменшується і звук стає нижчим. Частота коливань залежить також від ємності конденсатора коливального контуру. Чим меншу ємність конденсатора обрано, тим вища частота звуку.