Ćwiczenie nr 63.
Temat: Drgania relaksacyjne.. LITERATURA:
1. Podręczniki uniwersyteckie z fizyki doświadczalnej (np.: Sz. Szczeniowski Fizyka t. 3).
2. H. Szydłowski „Pracownia Fizyczna”.
3. T. Dryński „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”.
4. A. Piekara – Elektryczność i magnetyzm, PWN, Warszawa 1970 5. E. Purcel – Elektryczność i magnetyzm, PWN Warszawa 1975. 6. A. Zawadzki H. Hofmokl „Laboratorium fizyczne”.
7. B. Jaworski, A. Dietłaf – Kurs fizyki , t. 2.
8. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch – Pierwsza pracownia fizyczna- przewodnik Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.
9. Instrukcja obsługi mostka RLC i zasilacza 5/63. CELE ĆWICZENIA:
1. Praktyczne zapoznanie się ze zjawiskiem wyładowania w gazach oraz z budową neonówki.
2. Zapoznanie się z układem i zasadą działania generatora drgań relaksacyjnych z neonówką.
3. Wyznaczyć napięcie zapłonu Vz i gaśnięcia Vg neonówki. ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Zjawisko termoemisji.
2. Przepływ prądu elektrycznego przez gazy. Wyładowania w gazach. 3. Zjawisko ładowania i rozładowania kondensatora przez opór, zależność
napięcia na kondensatorze od czasu, stała czasowa. 4. Równanie krzywej ładowania kondensatora.
5. Zasada działania generatora drgań z neonówką.
6. Drgania relaksacyjne- wyprowadzenie wzorów z których wyznaczamy Vz i Vg .
WYKONANIE DOŚWIADCZENIA:
1. Zestawiamy obwód pomiarowy według poniższego schematu. Wartości R1 i C1 mierzymy uprzednio przy pomocy mostka RLC.
2. Regulujemy napięcie zasilania do wartości U1 , tak aby uzyskać migotanie neonówki. Odnotowujemy wartość U1 i mierzymy stoperem czas trwania 50 okresów. Obliczamy okres drgań relaksacyjnych T1.
Następnie zmieniamy wartość zasilania do napięcia U2 i mierzymy ponownie czas trwania 50 okresów. Znajdujemy okres T2.
3. Dane uzyskane w punktach 1, 2 wstawiamy do wzoru na okres drgań relaksacyjnych:
4. W ten sposób otrzymujemy układ dwóch równań z których znajdujemy Vz i Vg.
5. Zmieniamy okres drgań poprzez dołączenie dodatkowego oporu (o wartości uprzednio zmierzonej) i w sposób podany w punktach 2 i 3 znajdujemy Vz i Vg.
6. Okres drgań zmieniamy jeszcze dwukrotnie dołączając równolegle kolejne dwa kondensatory o znanej pojemności. Dla każdego przypadku
wyznaczamy Vz i Vg.
7. Układamy tabelę pomiarów. Znajdujemy średnią wartość Vz i Vg. 8. Dokonujemy dyskusji błędów.
UWAGA: Wymienionych wyżej zmian w obwodzie pomiarowym nie można dokonywać przy włączonym napięciu zasilającym !
Przyrządy:
zasilacz stabilizowany prądu stałego, mostek RLC, woltomierz LM-1, neonówka, zestaw kondensatorów, sekundomierz.
