Buxoro oziq-ovqat va yengil sanoat texnologiyasi instituti m. T. Toshev, M. A. Vahabova, H. B. Do
ELEKTRON LAMPANING XARAKTERISTIKASINI OLISH
Download 1.51 Mb. Pdf ko'rish
|
elektr magnetism tebranish va tolqinlar bolimi
- Bu sahifa navigatsiya:
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH
- 1.18. O`ZAKLI G`ALTAKNING INDUKTIVLIGINI KO`PRIK SXEMASI EYODAMIDA ANIQLASH Ishning maqsadi
- 1.19. G`ALTAKNING O`ZINDUKSIYA KOEFFISIENTINI ANIQLASH Ishning maqsadi
- Kerakli jihozlar
1.17. ELEKTRON LAMPANING XARAKTERISTIKASINI OLISH Ishning maqsadi: vakuumda tok o`tish hodisasini diodning volt-amper xarakteristikasini olish asosida o`rganish. Kerakli jihozlar: milliampermetr, voltmetr, reostat, o`zgarmas tok manbai. NAZARIY TUSHUNCHA Shisha balon ichiga joylashtirilgan katod elektr toki ta’sirida qizdirilganda hosil bo`ladigan elektronlar anod tomon oqib o`tadi. Bunday tipdagi lampalar tashqi ko`rinishi, elektrodlarining shakli, o`rnatilishiga qarab bir biridan farqlanadi. Ikki elektrodli lampalar-diodlar bir-biridan yana anodning soni bilan ham farqlanadi. Ular yakka anodni va qo`sh anodli bo`lishi mumkin. Qo`sh anodli diod qo`shaloq diod deyiladi. 1-rasmda elektr zanjiriga bevosita (l a-rasm) va bilvosita (1 b-rasm) ulanuvchi yakka anodli, shuningdek, bilvosita ulanuvchi ikki anodli (1v- rasm) diodlarning sxemalari ko`rsatilgan. Diodlarning ish rejimini yahshxilash maqsadida ko`pincha katodi to`g`ridan- to`g`ri qizdirilmay, balki uni lampaga qo`shimcha kiritilgan, nakal deb ataluvchi spiral yordamida qizdiriladi (1 b-rasm). Katodni qizdirishda maxsus yuk manbaidan foydalaniladi. Katod qiziganda otilib chiqqan elektronlar anodga o`tishi natijasida hosil bo`lgan tok kattaligi milliampermetr strelkasining og`ishidan aniqlanadi.
a)
b)
v) 1-rasm
Anod va Katod orasidagi potensiallar farqi voltmetr yordamida o`lchanadi. Zanjirdan o`tayotgan tokning qiymati katod temperaturasiga hamda katod bilan anod orasidagi potensiallar ayirmasi ya’ni anod kuchlanishiga bog`liq holda o`zgaradi. Kuchlanishli anod batareyasi, milliampermetr, anod va katodda iborat zanjir odatda anod zanjiri deb ataladi. Agar katod temperaturasini o`zgarishsiz saqlab, anod kuchlanishni asta-sekin 0 dan boshlab oshira borsak, milliampermetr yordamida o`lchanuvchi anod tokining anod kuchlanishiga bog’liq holda o`zgarishni ko`ramiz, ya’ni I a =ƒ(U a ) (1) Anod toki bilan anod kuchlanishi orasidagi bog`lanish 2-rasmda ko`rsatilgan. Grafikdan ko`rinadiki, anod tokining anod, kuchlanishiga bog`lanishi Om qonuniga bo’ysunmaydi. Tok kuchi potensiallar ayirmasining o`sishi bilan dastlab sekin, keyin tezroq, so`ngra yana sekin orta borib, kuchlanishning biron qiymatidan boshlab o`zgarmay qoladi. Shu vaqtdagi tok kuchining qiymati to`yinish toki (I t ) deb ataladi. 42
2-rasm
3-rasm
Odatda, elektron lampa xarakteristikasi egri chizig’ining tikligi (3-rasm) va ichki qarshiligi quyidagicha aniqlanadi: a a U I S
(2) a a i I U R
(3) (2) va (3) formulalardan lampa xarakteristikasining tikligi uning ichki qarshiligiga teskari proporsional ekanligi kelib chiqadi i R S 1
(4)
Kuchlanishning kichik qiymatlarida anod tokining o`zgarishi Boguslavskiy - Lengmyur qonuni asosida bo`ladi: 2 /
Ua k I a
(5) Bunda, k-proporsionallik koeffisienti. Anod potensiali barcha hollarda katod potensialidan katta bo`lishi zarur, aks holda dioddan tok o`tmaydi. Diodning bu xossasi elektr tokining faqat bir tomonga o`tish imkonini beradi va shu sababli ular o`zgaruvchan tokni o`zgarmas tokka to`g`rilashda ishlatiladi.
1. 4-rasmda ko`rsatilgan sxema yig’iladi. Potensiometrning (P) jilgichi anod hamda katod oralig’iga beriluvchi kuchlanish minimum qiymatga ega bo`ladigan holgacha suriladi. 2. Lampa nakalini qizdiruvchi tok kuchi doimiy saqlangan holda anod kuchlanishi ortira boriladi va uning har bir o`zgartirilgan qiymatiga mos kelgan anod tokining qiymatlari yozib olinadi. 3. Har bir o`lchashlarni kamida 6-8 marta bajarib, ularning urtacha qiymatlari jadvalga yoziladi. 4. Jadvalda keltirilgan tajriba natijalaridan foydalanib, millimetrli qog’ozga
43
4-rasm
5. Nakal kuchlanishning bir biridan farqli 3-4 qiymatlari uchun 3 va 4 punktlar bajarilib, olingan natijalar avvalgiddek jadvalga yoziladi. 6. S hamda R i parametrlar har bir xarakteristik Egri chiziq, uchun alohida hisoblanadi. 7. (5) formuladan foydalanib, egrilikning qismi uchun k aniqlanadi.
№
a
U S R i k 1.
2.
3.
1. Qizdirilgan o`tkazgichlardan elektronlarning chiqish
hodisalarini tushuntiring? 2. Vakuumda elektr toki qanday hosil bo’ladi? 3. Ikki elektrodli lampaning tuzilishi va ishlash prinsipini tushuntiring. 4. Anodning volt-amper xarakteristikasi qanday olinadi? 5. Lampaning tikligi va ichki qarshiligi nima? Ular o`zaro qanday bog`langan?
SXEMASI EYODAMIDA ANIQLASH Ishning maqsadi: O`zakli g’altakning induktivligini ko`prik Sxemasi yordamida aniqlash. Kerakli jihozlar: o’zakli g`altak, qarshiliklar magazini, telefon, galvanometr, o`zgarmas tok manbai. NAZARIY TUSHUNCHA O`zgaruvchan tok hamda ko`prik sxemasi yordamida sig`imigina emas, balki induktivlikni ham aniqlash mumkin. Lekin induktivlik g`altagining aktiv qarshiligi ancha katta bo`lganligidan hisoblash ishlarida induktivlik kiritilgan elkaning aktiv qarshiligini ham hisobga olishga to`g’ri keladi. Shuning uchun induktivlikni o`lchashda 1-rasmda keltirilgan elektr sxemadan foydalaniladi. Sxemada r 1 , r 2 , r 3 , r 4
-lar o`zgaruvchan qarshiliklar bo`lib, r 1 va r 2 qarshiliklar L I
va L 2
induktivlikning 44
aktiv qarshiliklarni ham o`z ichiga olgan deb hisoblaymiz. Demak, 1-elkaning kompleks qarshiligi z 1 =r
+j L 1 , 2-elka uchun z 2 =r
+j L 2
Shu vaqtda o`zgaruvchan tok uchun muvozanatlik sharti quyidagicha ifodalanadi: 4 3 2 2 1 1 2 1 r r L j r L j r z z yoki
3 2 3 2 4 1 4 1
L j r r r L j r r
1-rasm
Kompleks ifoda teng bo`lishi uchun uning haqiqiy va mavhum qismlari o`zaro teng bo`lishi kerak: ya’ni r 1
4 = r 2
3 va j
1
4 = j
3
bulardan 4 3 2 1 4 3 2 1 , r r L L r r r r yoki
3 4 1 2 r r L L
(1) Shartni hosil qilamiz. Ko`prikning "v" va "g" uchlarida potensial bir xil amplituda va bir xil fazaga ega bo`lgandagina ko`prik muvozanatda bo`ladi. Agar ko`prikka o`zgarmas tok berilsa ko`prik o`zgarmas tok uchun muvozanatli bo`ladi. Shuning uchun ko`prikning "v" va "g" uchlariga galma-gal o`zgaruvchan va o`zgarmas kuchlanish beriladi va mos ravishda bu uchlariga ulangan telefon galvanometrga (yoki elektron ostsilografda) va aksincha almashtirib turiladi. r 1 , r 2 , r 3 , r
4 -larni o`zgartirib borib, bir vaqtning o`zida galvanometrda (elektron ostsilografda) tok, telefonda tovush bo`lmasligiga erishish zarur. Shundagina (1) formuladagi r 1 va r 2 hamda induktivliklardan biri ma’lum bo`lsa, ikkinchisini hisoblash mumkin.
1. 2-rasmda keltirilgan elektr sxema bo`yicha zanjir tuziladi.
45
2. K 2 kalit yordamida telefon ulanadi va K kalit 2 holda qo`yib, zanjirga o`zgaruvchan tok ulanadi. R 1 va R 2
hamda reoxordning jilgichini surish orqali R 3 va R 4 o`zgartirilib, telefonda tovushning eng past bo`lishiga yoki eshitilmay qolishiga erishiladi, ya’ni ko`prik muvozanat holatga keltiriladi va o`zgaruvchan tok uchun
2 1 4 3
l R R nisbat topiladi. 3. Sxema K kalit yordamida o`zgaruvchan tokdan uzilib, o`zgarmas tokka ulangandan keyin K 1
Echektron ostsilograf razvertka holatida -1, amplituda vaqti -20, usilitel -10 taqsm va +1 vn holatlarga qo`yiladi va o`zgarmas tokka ulanadi. Reoxord jilgichini surib, galvanometrda (elektron ostsilografda) tok bo`lmasligiga erishiladi va o`zgarmas tok uchun (l 1 =l
)- nisbat topiladi. Ikki hol uchun olingan reoxord elkalarining nisbatlari taqqoslanadi. Nisbatlarning teng bo`lmasligi ishni bajarish uchun muhimdir. 4. Sxema o`zgarmas tokka ulanganicha qoldiriladi va reoxordning jilgichi (l
)- holatga qayta qo`yilib, R 1 va R 2 ni o`zgartirish orqali galva-nometrda (ostsilografda) tok bo`lmasligiga erishiladi. Bunda (l 1 =l 2 )≈/(l 1 /l 2 ) 5. Keyin galvanometr (yoki elektron ostsilograf) sxemadan uzilib telefon ulanadi va sxema o`zgaruvchan yukka ulanadi. 4-punkt bajarilganligi hamda R 1va R 2 uzgartirilganligidan, endi telefonda tovush paydo bo`ladi. Yana reoxord jilgichini surish bilan telefonda tovushning past bo`lishi yoki eshitilmay qolishiga erishiladi. 6. 3-punkt qayta bajarilib, bu hol uchun (l 1 = l 2 ) ≈ / (l
1 = l
2 ) – nisbatlar yana bir marta taqqoslanadi. Agar nisbatlar teng bo`lmasa, hamma ishlar oldingi tortibda qayta bajariladi ya’ni reoxord jilgichining ma’lum vaziyatida R i
2
ning qandaydir qiymatlarida telsfonda tovush, galvanometrda tok bo`lmasligiga erishiladi. Bu ko`prik ham o`zgarsa, ham o`zgaruvchan tok uchun muvozanatlanganligidan dalolat beradi. 7. Olingan natijalar R
noma’lum L 2 induktivlik topiladi.
46
SINOV SAVOLLARI 1. Uzinduksiya hodisasi nima? Uni qachon kuzatish mumkin? 2. Uzinduksiya koeffisienti nimalarga bog`liq? 3. Induktivlikni ko`prik sxemasi yordamida qanday aiqlanadi?
ANIQLASH Ishning maqsadi: o`zakli g`altakning o`z konduksiya koeffisientini aniqlash. Kerakli jihozlar: ampermetr, voltmetr, o`zakli g`altak, reostat, o`zgaruvchan tok manbayi, o`lovchi simlar.
Kontur bilan chegaralgan yuzni o`zgaruvchan magnit oqimi kesib o`tganda unda elektr yurituvchi kuchning hosil bo`lishi elektromagnit induksiya hodisasi deb ataladi. Faradey tajribalarini umumlashtirib, bu qonuni quyidagacha ta’riflaydi elektromagnit induksiya natijasida konturda hosil bo`ladigan EYUK shu kontur bilan chegaralangan sirt orqali o`tuvchi magnit oqimining o`zgarish tezligiga to`g`ri proporsionaldir:
(1) bunda k - proporsionallik koeffisienti. (SI sistemasida k=l). Har qanday konturdan o`tayotgan tok vaqt bo`yicha o`zgarganda uning atrofida hosil bo`ladigan magnit maydon ham o`zgaradi. Demak, yuk o`tayotgan kontur bilan chegaralangan yuza orqali o`tayotgan magnit oqimi ham o`zgaradi Natijada konturda elektromagnit induksiya EYUK hosil bo`lib, bu hodisa o`zinduksiya hodisasi deyiladi va konturda hosil bo`ladigan qo`shimcha tok esa o`zinduksiya elektrtoki deyiladi. Tokli o`tkazgich atrofida hosil bo`ladigan magnit maydon induksiyasi shu o`tkazgichdan o`tayotgan tokka to`g`ri proporsionaldir. BIO-savar Laplas qonuniga asosan, magnit oqimi ham tok kuchiga to`g`ri proporsional Ф=L
(2) bu formuladagi L -o`zinduksiya koeffisienti yoki konturning induktivligi deyiladi. (2) ni (1) ga qo`ysak, EYUKning quyidagi ifodasini hosil qilamiz: dt dI L z o `
(3) (3) dan o`zinduksiya EYUK tokning o`zgarish tezligiga proporsional. Har qanday konturning induktivligi uning shaklga, o`lchamlarini hamda konturni o`rab olgan muhitga bog`liq bo`ladi. Zanjirdan o`zgaruvchan tok o`tganda g`altakda induksion elektr yurituvchi kuch hosil bo`ladi (1-rasm). EYUKga ega bo`lgan zanjirning bir qismi uchun OM qonuni:
U = IR -
47
1-rasm
Biz tuzayotgan zanjirda tashqi qarshilik (R) nolga teng va induksion EYUK dt dI L — ga teng bo`lganligidan induktivlikdagi kuchlanish tushishi: di dI L U
Agar zanjirdagi tok davriy bo`lib, I=I 0
sin
t qonuniyat bo`yicha o`zgarayotgan bo`lsa, (4) formulaga ko`ra:
cos
(5) bo`ladi. Bunda U 0 =
0 - kuchlanish amplitudasi: wL I U RL 0 0
(6) Kattalik esa zanjir qismining induktiv qarshilishni bildiradi. Zanjirdagi aktiv qarshilik 0 ga teng bo`lmagan holda (R≠0), yani zanjirning qarayotgan qismida ham aktiv, ham induktiv qarshilik ishtirok etayotgan bo`lsa, zanjir qismining umumiy qarshiligi ularning yig`indisiga teng bo`ladi: 2 2
2 2
w R L R R R L
(7) bu formuladan induktivlikni aniqlasak, w R R L Z 2 2
(8)
kelib chiqadi, shunday qilib R z va R qarshiliklar ma’lum bo`lsa (8) formula yordamida g`altakning induktivligini aniqlash mumkin.
1. G`altakning aktiv (oqim) qarshiligi avometr yoki o`zgarmas tok yordamida aniqlanadi. 2. 2-rasmda ko`rsatilganidek, elektr zanjir tuzilib o`zoruvchan tok mabaiga ulanadi. 3. G`altakka beriladigan kuchlanishni o`zgartirib, ampermetr va valtmetr ko`rsatkichlari yozib olinadi va zanjir nima umumiy qarshiligi aniqlanadi. I U R 2 48
2-rasm
4. G`altakning oqim qarshiligini va umumiy qarshilikni bilgan holda (8) formula yordamida o`zakli g`altakning o`z induksiya koeffisienti topiladi. Bu erda davriy chastota bo’lib, u =2
v ga teng (v = 50 gs). 5. Tok va kuchlanishning turli qiymatlari uchun (kamida 5,6 qiymatlari uchun) o`zakli g`altakning o`zinduksiya koeffisientini aniqlab, uning o`rtacha qiymati L topiladi. 6. G`altakka berilgan o`zakni qo`yib, barcha o`lchashlar takrorlanadi, hamda o`zakli g`altakning induktivligi (o`zinduksiya koeffisienti) hisoblab topiladi. SINOV SAVOLLARI 1. Elektomagnig induksiya hodisasi nima? 2. Elektromagnit induksiya qanday fizik kattaliklarga bog`liq ? 3. O`zinduksiya hodisasi nima? Uni qachon kuzatish mumkin?
ETUVCHISINI ANIQLASH Ishning maqsadi: Yer magnit maydoni gorizontal tashkil etuvchisini aniqlash. Kerakli jihozlar: tangens galvanometr, ampermetr, resostat, doimiy tok manbai, kalit, o`tkazgichlar.
Yerni qutblari geografik qutblarda joylashgan katta magnit deb qabul qilish mumkin. Shimoliy geografik qutbda magnit maydoniing janubiy qutbi S, janubiy geografik qutbida esa shimoliy magnit N qutbi joylashgan. Birinchi qarashda Er magnit maydoni uning markazida joylashgan "av" dipol magnit maydonya bilan to`g`ri keladi. Ohirgi gipotezaga asosli Er magnit maydoni uning yadrosi sirt bo`ylab aylanadigan va radiatsion poyaslardagi tok oqimlari, hamda qisman tok moddalarining magnitlanishi bilan bog`langandir. Er magnit maydoni ekvatorda gorizontal (V nuqtada) magnit kutblarida esa (A nuqta) vertikal yo`nalgan bo`lib Er sharining boshqa nuqtalarida esa Er magnit maydoni qandaydir burchak ostida (K nuqta) yo`nalgan (1-rasm). Yer magnit maydoni kuchlanishning H gorizongal tekislikdan proeksiyasiga, Yer magnit maydonining gorizontal tashkil etuvchisi deyiladi. Shu tashkil etuvchi yo`nalishini magnit meridiani yo`nalishini deb qabul qilingan. U orqali o`tuvchi tekislikka magnit meridian tekisligi deyiladn. Er magnit maydoni yo`nalishi bilan
49
gorizontal tekislik orasidagi burchakka qiyalanish burchagi, geografik va magnit meridianlar orasidagi - burchakka og’ish burchgi deyiladi. Faqatgina vertikal o`q atrofida aylana oladigan magnit strelkasi gorizotal tekislikda Er magit maydoni gorizotal tashkil etuvchisi (Ne ) ta’sirida og`a oladi. Magnit strelkasining bu xususiyatidan tangens-galvonometrda N e topishda foydalaniladi. Tangens-galvanometr-o`ramlar soniga teng radiusi r - bo`lgan yassi vertikal g`altakdan iborat. G`altak radiusi va o`ramlar soni tangens-galvanometrda ko`rsatilgan bo`ladi. G`altak markazidagi gorizontal teskislikda kompas joylashgan. G`altakdan tok o`tmaganda kompas strelkasi Er magnit meridian NS bo`yicha joylashadi. G`altakning vertikal o`q atrofida aylantirish bilan magnit meridinani tekisiligi bilan g`altak tekisligini ustma-ust tekshirish mumkin.
1-rasm
Agar g`altakni shunday o`rnatib, undan tok yuborsak, magnit strelkasi qandaydir - burchakka beriladi. Bu hodisa magnit strelkasiga ko`rsatiladigan ikki maydon ta’siri bilan izohlanadi. 1. Yer magnit maydonining gorizontal tashkil etuvchisi H e va
2. Tok orqali vujudga kelgan H-dir. Shu maydonlar ta’sirida magnit strelkasi shunday muvozanat holatini egallaydiki, ikki maydon teng ta’sir etuvchisi, strelka qutblarini tutashtiruvchi chiziq bilan ustma-ust tushadi. 2-rasmda Er magnit meridiani (NS) ning yo`nalishi, A va V g`altak o`ramining gorizongal tekislik bilan kssimi, N 1 S 1 -g`altak markazida o’rnatilgan kompas magnit strelkasi, N e - Er magnit maydoni gorizontal tashkil etuvchisining vektori, H –g’altakdan o`tayotgan tok vujudga keltirilgan magnit maydoni kuchlanganligining vektor (norma qoidasi bilan aniqlanadi). 2-rasm Tokli o`tkazgich atrofida magnit kuch chiziqlarining joylashishiga e’tibor bering. A nuqtada tok rasm tekisiligi orasidan boshqaga qarab yo`nalgan (nuqta 50
bilan ko`rsatilgan), V nuqta esa aksincha ( ―+‖ belgi bilan ko`rsatilgan). Tokning magnit maydoni (N-vektor) o`ram teskisligiga tik yo`nalgan 2-rasmdan. e H Ho tg binobarin
1 Aylanma tokning markazidan magnit maydon kuchlanganligi, aylanma tok holatida BIO-SAVAR-LAPLAS qonunini bo`lsa,
2 !
(2) Bunda I - o`ramdan oqayotgan tok (A), g’ -g`altak o`raminining radiusi (M), p - o`ramlar soni (1) va (2) ifodalardan
2
N e -ni tajribadan aniqlashda ana shu formuladan foydalaniladi
3-rasm
Download 1.51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling