Какие из простейших электрических приборов применяются в физическом практикуме? Их назначение.

Какие из простейших электрических приборов применяются в физическом практикуме? Их назначение.

Измерение тока производится амперметрами, включаемыми последовательно в цепь, в которой измеряется ток. Обмотку амперметра выполняют из небольшого числа витков толстого провода, поэтому при включении прибора в электрическую цепь сопротивление этой ее части практически не изменяется. При этом мощность, потребляемая прибором, оказывается ничтожной. Включенные таким образом амперметры используются как приборы непосредственной оценки, они показывают численное значение измеряемого тока. В цепях постоянного тока, в основном, используются амперметры магнитоэлектрической, реже электромагнитной системы. Амперметр рассчитан на определенное предельное значение силы тока. Для расширения его предела измерения в электрических цепях постоянного тока используются шунты. Это специально тарированные (калибровочные) резисторы, включаемые параллельно с амперметром. Измерение напряжения, действующего в электрической цепи постоянного тока, осуществляется с помощью вольтметров, включаемых параллельно к участку цепи, напряжение на котором необходимо измерить. При этом они используются как приборы непосредственной оценки и указывают численное значение измеряемого напряжения. В цепях постоянного тока обычно используются вольтметры магнитоэлектрической и электромагнитной систем. Для расширения предела измерения вольтметров последовательно с их обмоткой включают тарированные (калибровочные) добавочные резисторы, помещенные внутри прибора или отдельно от него. Для снижения мощности, потребляемой вольтметрами, обмотки последних выполняют из большего числа витков тонкого провода с достаточно большим сопротивлением.

Генераторы сигналов низких и высоких частот. Применение.

Измерительный генератор — мера для воспроизведения электромагнитного сигнала (синусоидального, импульсного, шумового или специальной формы). Генераторы применяются для проверки и настройки радиоэлектронных устройств, каналов связи, при поверке и калибровке средств измерений и в других целях. Генератор является радиоэлектронным устройством, в зависимости от вида сигнала содержащий разные функциональные узлы. Общими узлами, для разных видов генераторов, являются: источник исходного сигнала (перестраиваемый автогенератор или кварцевый синтезатор частоты), усилители, выходные формирователи сигнала, выходной аттенюатор, цепи управления, цепи стабилизации выходного уровня и блок питания. Дополнительно в составе генератора могут быть различные модуляторы, формирователи временных интервалов и другие компоненты. В некоторых генераторах форма выходного сигнала синтезируется цифровым методом, с помощью ЦАП. Существуют также генераторы сигнала оптического диапазона, их работа основана на принципах квантовой электроники. Генератор низкой частоты вырабатывает синусоидальный сигнал в диапазоне от 26 Гц до 400 кГц, который разделен на пять поддиапазонов. Максимальная амплитуда выходного сигнала 2 В. Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот не превышает 1,5%. Неравномерность частотной характеристики - не более 3 дБ. С помощью встроенного аттенюатора можно ослабить выходной сигнал на 20 и 40 дБ. Предусмотрена также плавная регулировка амплитуды выходного сигнала с контролем ее по измерительному прибору. Генератор высокой частоты вырабатывает синусоидальный сигнал в диапазоне от 140 кГц до 12 МГц. Высокочастотный сигнал может быть промодулирован по амплитуде сигналом как с внутреннего генератора НЧ. так и с внешнего. Максимальная амплитуда выходного напряжения 0,2 В. В генераторе предусмотрена плавная регулировка выходного напряжения с контролем амплитуды по измерительному прибору. Напряжение питания обоих генераторов 12 В.

Разновидности диодов. Примеры использования.

Диод — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключаемый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключаемый к отрицательному полюсу — катодом. Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды. Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом (Диод Шоттки). Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (То есть 4 диода для однофазной схемы, 6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы, соединённых между собой по схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.

Ускорители. Виды.

Ускоритель заряженных частиц — класс устройств для получения заряженных частиц (элементарных частиц, ионов) высоких энергий. Современные ускорители, подчас, являются огромными дорогостоящими комплексами, которые не может позволить себе даже крупное государство. К примеру, Большой адронный коллайдер в ЦЕРН представляет собой кольцо длиной почти 27 километров. В основе работы ускорителя заложено взаимодействие заряженных частиц с электрическим и магнитным полями. Электрическое поле способно напрямую совершать работу над частицей, то есть увеличивать её энергию. Магнитное же поле, создавая силу Лоренца, только отклоняет частицу, не изменяя её энергии, и задаёт орбиту, по которой движутся частицы. Конструктивно ускорители можно принципиально разделить на две большие группы. Это линейные ускорители, где пучок частиц однократно проходит ускоряющие промежутки, и циклические ускорители, в которых пучки движутся по замкнутым кривым (например, окружностям), проходя ускоряющие промежутки по многу раз. Можно также классифицировать ускорители по назначению: коллайдеры, источники нейтронов, бустеры, источники синхротронного излучения, установки для терапии рака, промышленные ускорители.

Какие из простейших электрических приборов применяются в физическом практикуме? Их назначение.

Измерение тока производится амперметрами, включаемыми последовательно в цепь, в которой измеряется ток. Обмотку амперметра выполняют из небольшого числа витков толстого провода, поэтому при включении прибора в электрическую цепь сопротивление этой ее части практически не изменяется. При этом мощность, потребляемая прибором, оказывается ничтожной. Включенные таким образом амперметры используются как приборы непосредственной оценки, они показывают численное значение измеряемого тока. В цепях постоянного тока, в основном, используются амперметры магнитоэлектрической, реже электромагнитной системы. Амперметр рассчитан на определенное предельное значение силы тока. Для расширения его предела измерения в электрических цепях постоянного тока используются шунты. Это специально тарированные (калибровочные) резисторы, включаемые параллельно с амперметром. Измерение напряжения, действующего в электрической цепи постоянного тока, осуществляется с помощью вольтметров, включаемых параллельно к участку цепи, напряжение на котором необходимо измерить. При этом они используются как приборы непосредственной оценки и указывают численное значение измеряемого напряжения. В цепях постоянного тока обычно используются вольтметры магнитоэлектрической и электромагнитной систем. Для расширения предела измерения вольтметров последовательно с их обмоткой включают тарированные (калибровочные) добавочные резисторы, помещенные внутри прибора или отдельно от него. Для снижения мощности, потребляемой вольтметрами, обмотки последних выполняют из большего числа витков тонкого провода с достаточно большим сопротивлением.