MAGNETRON Töö eesmärk: Töövahendid: Elektroni erilaengu määramine magnetroni abil. Magnetron alusel koos solenoidiga, vahelduvpinge allikas, 2 alalispingeallikat, milliampermeeter, ampermeeter, voltmeeter, reostaadid, juhtmed.. Skeem Töö käik. 1. Protokollige katseseadet iseloomustavad andmed ja mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele. Anoodpinge ja solenoidivoolu reguleerimise potentsiomeetrid keerake nullasendisse. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem ja anda tööülesanne. 4. Lülitage sisse katoodi kütteplokk, milleks on vahelduvpinge toiteallikas. Pärast katoodi 10...15-minutilist soojenemist reguleerige anoodpinge juhendaja poolt antud väärtusele U a.
Töö eesmärk: Töövahendid: Takistite ja nende ühenduste takistuse Mõõteskaalaga potentsiomeeter, takistussalv, määramine. nullgalvanomeeter, alalispingeallikas, lüliti ja mõõdetavad takistid. Skeem 1. Töö teoreetilised alused 2. Töö käik 1. Protokollige mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt töökohal olevale joonisele. Kasutage takistina R takistussalve, mõõdetavate takistitena Rx juhendaja poolt antud takisteid ja harus ACB potentsiomeetrit. 3. Võrrelge töökohal antud joonist joonisega 5.1. Leidke, kumma õla pikkust Te tegelikult potentsiomeetriga mõõtma hakkate. 4. Paluge juhendajal kontrollida skeem ja anda tööülesanne. 5. Asetage liugkontakt C potentsiomeetri skaala keskele näidule 5,00. (Mõõteskaala
vahelduvvoolu ampermeeter, lüliti Skeem Joonis 1. Solenoid. Joonis 2. Mõõteseade. (T – pinget alandav transformaator, l – mähise pikkus, N – keerdude arv, A – ampermeeter, L – lüliti (voolutugevuse muutmiseks), P – mõõtepool (magnetilise indukts. mõõtmiseks) Töö käik 1. Protokollige mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele 2. 3. Paluge juhendajal skeem kontrollida. 4. Mõõtke juhendaja poolt antud voolutugevuse Ie korral pinge Ue(x) väärtused solenoidi keskpunktis ja vähemalt kümnes punktis mõlemal pool keskpunkti etteantud sammuga. Kandke mõõtmistulemused tabelisse. 5. Esitage andmed juhendajale kontrollimiseks ja seejärel lülitage seadmed välja. 6
Töö nr. 9 OT VOOLUALLIKA KASUTEGUR Töö eesmärk: Töövahendid: Vooluallika kasuliku võimsuse ja kasuteguri Stend voltmeetri, ampermeetri, kahe elemendi, kolme reostaadi määramine sõltuvalt voolutugevusest ning välis- ja lülitiga. ja sisetakistuse suhtest. Skeem Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem ning anda tööülesanne. 4. Reostaatide liugkontaktid asetage selliselt, et r oleks maksimaalne ning R1 ja R2 minimaalsed. 5. Sulgege lüliti K ning reguleerige reostaadi r abil lühisvoolu tugevus ahelas juhendaja poolt antud väärtustele. Edasise katse käigus aga jätke reostaadi r liugkontakti asend muutumatuks. 6
Olgu galvanomeetri maksimaalsele näidule vastav pinge , kus on siis voolutugevus galvanomeetris ja galvanomeetri sisetakistus. Galvanomeetrist on vaja teha voltmeeter mtepiirkonnaga U. Galvanomeetrit ja eeltakistit läbib üks ja seesama voolutugevus Avaldame siit eeltakisti väärtuse Tähistame U/Ug=n, saame Järelikult galvanomeetri mtepiirkonna suurendamiseks n korda on vaja,et kasutatava eeltakisti takistus oleks n - 1 korda suurem galvanomeetri sisetakistusest. 4. Töö käik. 1.Protokollige mteriistad. 2.Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale pingele U arvutage eeltakisti ja valige see takistusmagasinil. 3.Reguleerige etalonvoltmeetri näit pingele U(10V) . 4.Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotisele,siis tuleb täpsustada eeltakisti suurust katseliselt. 5.Leidke kaliibritava galvanomeetri 10-le erinevale skaalajaoti- sele vastavad etalonvoltmeetri näidud kahel korral: pinge monotoonselt kasvades 0-lt U-le ja monotoonselt kahanedes U-lt 0-le
Töö käik Mõõtmised nihikuga 1. Määrake juhendaja poolt antud nihiku nooniuse täpsus. 2. Protokollige nihiku null-lugem ning arvestage seda mõõtmiste lõpptulemuste leidmisel. 3. Mõõtke antud katsekeha paksus. Selleks asetage katsekeha mõõtotsikute vahele, lükake need tihedalt vastu proovikeha ja leidke lugem di. Korrake mõõtmisi d katsekeha kümnes erinevas kohas ning leidke keskmine plaadi paksus ja tema
Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil. Mõõtmiseks kasutame joonisel toodud lülitusskeemi. Takistus R on pikkusega l lineaarselt seotud ja sõltuvuse graafikuks on sirge tõusuga k= S ning siit saame,et =kS , kus S on traadi ristlõike pindala. S=r² 4. Töö käik 1) Protokollige mõõteriistad. 2) Mõõtke kruvikuga traatide diameetrid viiest erinevast kohast ja kandke tulemused tabelisse 1. Traadi diameetri mõõtmine. Tabel 1. Jrk.nr (mm) (mm) (Peene traadi läbimõõt) (Jämeda traadi läbimõõt) 1. 0.78 1.56 2. 0
U 10 -1 -1 U 0, 72 RE = Rg g RE = 7200 = 92,8k Tähistame U/Ug = n, saame RE = Rg (n - 1) Järelikult galvanomeetri mõõtepiirkonna suurendamiseks n korda on vaja, et kasutatava eeltakisti takistus oleks n - 1 korda suurem galvanomeetri sisetakistusest. 4. Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Vastavalt uhendajalt saadud kaliibritavale pingele U arvutage eeltakisti RE ja valige see takistusmagasinil. 3. Reguleerige etalonvoltmeetri näit pingele U. 4. Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotisele, siis tuleb täpsustada eeltakisti suurust RE katseliselt. 5. Leidke kaliibritava galvanomeetri 10-le erinevale skaalajaotisele vastavad etalonvoltmeetri näidud kahel korral: pinge monotoonselt kasvaes 0-lt U-le ja
ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge Ug . Seetõttu Ig·Rg = Is·Rs ja kuna I = Ig + Is , siis Ig·Rg = (I Ig)Rs Jagades saadud vorrandi molemad pooled I -ga ja tähistades I/Ig = n , saame sundi takistuse arvutamiseks valemi Rs = · Rg Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig. 4. Töö käik 1. Protokollige mooteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rs ja valige see takistusmagasinil. 3 Reguleerige etalonampermeetrinäit vordseks I -ga. 4 Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimise eeltöö on loppenud,kui galvanomeetri osuti asetseb viimasel jaotisel ja etalonampermeeter näitab voolutugevust I .
pinge Ug. Seetttu: Ig·Rg= Is·Rs ja kuna I = Ig+ Is, siis Ig·Rg= (I Ig)Rs. Jagades saadud vrrandi mlemad pooled I -ga ja tähistades: I/Ig = n, saame sundi takistuse arvutamiseks valemi: Rs= 1/(19,56-1) * 7100 = 0,363 Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teadagalvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig n=9,78*10-4/5*10-3= 19,56 4. Töö käik. 1. Protokollige mteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rs ja valige see takistusmagasinil. 3. Reguleerige etalonampermeetrinäit vrdseks I-ga. 4. Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimiseeeltöö on lppenud,kui galvanomeetri osuti asetseb viimasel jaotisel ja etalonampermeeter näitab voolutugevust I. 5. Leidke kaliibritava galvanomeetri 10-le erinevaleskaalajaoti- sele vastavad
pinge Ug . Seetōttu Ig·Rg = Iš·Rš ja kuna I = Ig + Iš , siis Ig·Rg = (I – Ig)Rš Jagades saadud vōrrandi mōlemad pooled I -ga ja tähistades I/Ig = n , saame šundi takistuse arvutamiseks valemi Niisiis on šundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig 4. Töö käik. 1. Protokollige mōōteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rš ja valige see takistusmagasinil. 3 Reguleerige etalonampermeetrinäit vōrdseks I -ga. 4 Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimise eeltöö on lōppenud,kui galvanomeetri osuti asetseb viimasel jaotisel ja etalonampermeeter näitab voolutugevust I .
Sel juhul voime kirjutada vastavalt valemi (3) pohjal,et (4) Kasutades seoseid (1) ja (2) , saame vordusest (4) (5) Seos (5) näitab meile,et takistus R on pikkusega l lineaarselt seotud ja soltuvuse graafikuks on sirge tõusuga k = r/S ning siit saame,et r = k·S (6) kus S on traadi ristlõike pindala. 4.Töö käik. 1.Protokollige mooteriistad. 2.Mõõtke kruvikuga traatide diameetrid viiest erinevast kohast ja kandke tulemused tabelisse 1. Leidke traatide keskmised diameetrid d1 ja d2. Saadud keskmiste diameetrite abil leiate traatide ristlõike pindalad ( S=pr2) Traadi läbimõõdud d 1 d2 1 0,75 1,6
Elektroni erialeng avaldub siin järgmiselt: -2 e R 2 = 8U a B k R a 1 - k2 (1) m R a kus Ua on anoodpinge, Ra anoodi raadius ja Rk katoodi raadius. Sellest valemist järeldub, et elektroni erilaengu arvutamiseks on vaja antud anoodpinge korral määrata kriitilise induktsiooni väärtus Bk ja teada anoodi ning katoodi raadiusi. Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad ja katseseadme konstandid: Ra=5,3 mm; Rk=2,7 mm; solenoidi keerdude arv N=2067 ja solenoidi pikkus l=0,39 m. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele. Anoodpinge ja solenoidivoolu reguleerimise potensomeetrid olgu nullasendis. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem ja anda tööülesanne. 4. Lülitage sisse toiteplokk. Pärast katoodi 10 minutilist soojenemist reguleerige anoodpinge juhendaja poolt antud väärtustele
s.t. pinge ühtib potensiaalide vahega. Avatud vooluahela korral vool ahelas puudub ja U = 0. 1 - 2 + 12 = 0 millest 12 = 1 2 Voolutugevuse mootmiseks ahelas kasutatakse ampermeetrit,mis ühendatakse ahelasse järjestikku.Ampermeetri sisetakistusel toimub pingelang,mis moonutab potensiaali jaotust ahelas.Seetottu peab ampermeetri takistus olema väike,vorreldes ahela takistusega. 4.Töö käik. 1.Protokollige mooteriistad. 2.Paluge juhendajalt tööülesanne ja joonistage protokolli stendi vooluahela skeem. 3.Ühendage voltmeetri "-" - klemm ahela etteantud alguspunkti. Edasisel mootmisel ahela moodetava punkti ühendamisel voltmeetri "+" - klemmiga vastab voltmeetri positiivne näit selle punkti potensiaali tousu alguspunkti suhtes,negatiivne näit aga potensiaali langust. 4.Avatud vooluahela korral mootke ahela koigi punktide potensiaalid alguspunkti potensiaali suhtes ( 0)
Töö nr. 26 OT VABAD VÕNKUMISED Töö eesmärk: Töövahendid: Sumbuvate võnkumiste uurimine võnkeringis, Impulssgeneraator, induktiivpool, mahtuvus- ja takistussalv mis koosneb induktiivpoolist L, kondensaatorist C ning ostsillograaf. ja aktiivtakistist R. Skeem Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele, kasutades juhendaja poolt antud L, C ja R s väärtusi (Rs on takistussalve näit). 3. Paluge juhendajal kontrollida ühenduste õigsust. 4. Reguleerige ostsillograafi nupud asenditesse, mis vastavad töö juures olevale juhendile. 5. Lülitage ostsillograaf sisse ja oodake, kuni ekraanile ilmub kujutis (ilma impulssgeneraatori signaalita on selleks sirgjoon). 6
Selle tagamiseks on kruviku liikuv trummel varustatud friktsioonsiduriga. Mõõtmisel tuleb mõõtepindu teineteisele lähemale keerata ainult siduri abil seni, kuni sidur hakkab libisema. Alles siis võib leida lugemi. Seejuures loetakse täis- või poolmillimeetrid varrel olevalt skaalalt, sajandikud aga trummlilt. TÖÖ KÄIK Mõõtmised nihikuga 1. Määrake juhendaja poolt antud nihiku nooniuse täpsus. 2. Protokollige nihiku null-lugem ning arvestage seda mõõtmiste lõpptulemuste leidmisel. 3. Mõõtke antud katsekeha paksus. Selleks asetage katsekeha mõõtotsikute vahele, lükake need tihedalt vastu proovikeha ja leidke lugem d 1.Korrake mõõtmisi katsekeha kümnes erinevas kohas ning leidke keskmine plaadi paksus ja tema viga. 4. Mõõtke antud toru sise- välisläbimõõdud ning nende vead. 5. Arvutage toru ristlõike pindala ja selle viga. Mõõtmised kruvikuga
Seejärel suurendame dekaadide kaupa, suurimast dekaadist alates R1 ja R2 takistust seni, kuni galvanomeetrit läbiv vool väheneb kaks korda, s.o. galvanomeetri osuti asub skaala keskel. Seejuures ei tohiks voltmeetrinäit muutuda. Kui see aga veidi muutus, siis tuleb pinge reguleerida endiseks ja täpsustada R2 väärtust. Vastavalt Ohmi sedusele on R1 ja R2 summa nüüd võrdne galvanomeetri sisetakistusega, s.o. Rg=R1+R2 4. Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Koostage skeem. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem. 4. Mõõtke töös kirjeldatud metoodikale galvanomeetri sisetakistus. 5. Vastavalt juhendajalt saadud kalibeeritavale pingele U arvutage eeltakisti RE ja valige see takistus magasinidel. 6. Reguleerige etalonvoltmeetri näit pingele U. 7. Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotisele, siis tuleb täpsustada eeltakisti suurust R2 katseliselt. 8
saamiseks ei lange kokku. Kui kasulik võimsus on maksimaalne (Rm=r), siis kasutegur on 0,5. Kasuteguri lähenemisel ühele moodustab aga kasulik võimsus N1 ainult väikese osa oma maksimaalväärtusest N1m. Valemite [1] ja [3] analüüs näitab siiski, et sama välisahela takistuse R ja vooluallika elektromotoorjõu korral on nii kasutegur kui ka kasulik võimsus suuremad sellel vooluallikal, mille sisetakistus on väiksem. Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem ning anda tööülesanne. 4. Elementide patarei 1 , 2 sisetakistuse kunstlikuks suurendamiseks on nendega järjestikku lülitatud reostaat R1 ja R2 välises vooluahelas on ette nähtud voolu tugevuse sujuvaks muutmiseks laias piirkonnas. Reostaatide liugtakistid asetage nii, et r oleks maksimaalne ja R1, R2 minimaalsed. 5
Valemist [6] - W 1 - W 1 ln R 1 = ln R o + , ln R 2 = ln R o + . 2k T1 2k T2 Lahutades esimesest avaldisest teise ja teisendades, saame 2kT1T2 R W = ln 1 [7] T2 - T1 R 2 Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Küsige juhendajalt tööülesanne. 3. Metallist ja pooljuhist katsekehad asetsevad õliga täidetud katseklaasis, mida soojendatakse küttekehaga S. Takistust mõõdetakse arvnäiduga oommeetriga, mida saab lülitiga K ühendada kas metallist või pooljuhist katsekehaga. 4. Lülitage sisse oommeeter ja laske soojeneda ~10 minutit. Lülitage kütte vooluallikas vooluvõrku. Temperatuur hakkab aeglaselt tõusma
kasulik võimsus Tarbijal eralduv võimsus on maksimaalne kui tarbija takistus R ja vooluallika sisetakistus on r on võrdsed. Kasutegur, s.o. kasuliku koguvõimsuse suhe, on leitav valemiga Valemite 1 ja 2 analüüs näitab, et nii kasutegur kui ka kasulik võimsus on suuremad sellel vooluallikal mille sisetakistus on väiksem. 9 Töö käik 1. Protokollige mõõteriistad. 2.Tutvuge allpool joonisel toodud skeemiga. Punktiiriga piiratud kast kujutab endast vooluallikat. 3.Lüliti K avatud olekus registreerige voltmeetri näit, mis on sel juhul ligikaudu võrdne vooliallika elektromootorjõuga. =3,29V 4.Sulgege lüliti K ning reguleerige reostaadi r abil lühisvoolu tugevus ahelas juhendaja poolt antud väärtusele. Edasises katsekäigus aga jätke reostaadi r väärtus muutumatuks. 5
I R r R r või [3] Valemitest [1] ja [2] järeldub, et tingimused suurima kasuliku võimsuse ja suurima kasuteguri saamiseks ei lange kokku. Kui kasulik võimsus on maksimaalne (Rm=r), siis kasutegur on 0,5. Kasuteguri lähenemisel ühele moodustab aga kasulik võimsus N1 ainult väikese osa oma maksimaalväärtusest N1m. 2. Töö käik 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele. 3. Paluge juhendajal kontrollida skeem ning anda tööülesanne. 4. Elementide patarei 1 , 2 sisetakistuse kunstlikuks suurendamiseks on nendega järjestikku lülitatud reostaat R1 ja R2 välises vooluahelas on ette nähtud voolu tugevuse sujuvaks muutmiseks laias piirkonnas. Reostaatide liugtakistid asetage nii, et r oleks maksimaalne ja R1, R2 minimaalsed. 5
annaabi.ee 
