Описание лабораторной установки для изучения электромагнитных волн в двухпроводной линии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Установка состоит из генератора незатухающих электромагнитных колебаний, двухпроводной линии длиною около 5м (расстояние между проводами а = 124 мм, диаметр медного провода d = 2,38 мм) и  двух, перемещаемых вдоль линии, измерителей поля (индикаторы) - один индикатор измеряет величину, пропорциональную квадрату амплитуды тока, протекающего по линии, а другой - величину, пропорциональную квадрату амплитуды напряжения.

Измерения распределения амплитуд тока и напряжения вдоль линии производится индикаторами, схема которых изображены на рис.5 и 6.

Индикатор тока в виде витка связи (рис. 5), ориентируют перпендикулярно к направлению магнитного поля В. Э.д.с. индукции, наводимая в нем высокочастотным магнитным полем, при этом будет пропорциональна амплитуде тока в том сечении линии, около которого расположен виток связи.

Индикатор напряжения в виде приемной антенны располагают параллельно проводам линии вблизи них как это показано на рис.6. При этом высокочастотное электрическое поле  будет индуцировать в цепи прибора ток, пропорциональный амплитуде напряжения между проводами, в том сечении линии, около которого расположены витки связи.

 

Рисунок 5 – Индикатор тока                       Рисунок 6 – Индикатор напряжения

 

Необходимо учесть, что напряженность электрического и магнитного полей вблизи провода очень сильно убывает с расстоянием от провода. Например, изменение расстояния на один - два миллиметра может привести к значительной ошибке, поэтому необходимо при измерении индикатор держать на одном и том же расстоянии от линии на всей её длине.

Рекомендуется во время измерений держаться по возможности дальше от линии, так как, находясь вблизи линии, экспериментатор будет влиять на распределение поля.

 

Упражнение 1. Измерение длины электромагнитной волны и определение частоты генератора.

Для измерения длины волны с помощью двухпроводной линии удобно использовать условия, когда в линии установилось одно из её собственных колебаний, т.е. имеет место резонанс линии с генератором. Для того чтобы настроить линию в резонанс, линию замыкают хорошо проводящим диском и при помощи индикаторов отыскивают положение диска, соответствующее режиму линии. В качестве индикатора в данной работе используется перемычка с неоновой лампочкой или лампой накаливания. Индикаторы напряжения и тока дают тем больше показания соответственно в пучностях напряжения и тока, чем точнее линия настроена в резонанс. Надо иметь в виду, однако, что при перемещениях диска смещаются и положения пучностей, в которых надо помещать индикаторы.

Расстояние l между двумя максимумами напряжения или тока, найденное перемещающимися индикаторами, будет равно . Следовательно . Таким образом можно определить и частоту генератора , где с - скорость распространения электромагнитной волн в среде, принимается равной 3.108 м/с.

 

Дата: 2019-07-24, просмотров: 232.