电磁振盪演示儀

以前我们演示电磁振荡时,将容电器充电后,换接到(金泉)蟠上放电,但迴路中的电阻使振荡很快停止,因此演示是不成功的。这次我们参考了“物理教学”1955年第1期“电磁振荡与电磁波课题”一文中所介绍的演示实验,制成一种利用磁力替续器的低频稳定电     

Rimfire开关电路模型

建立了Rimfire开关的串联间隙电路模型,将开关所有的杂散电容都包含在内,结合火花通道的传导特性,以PSpice软件为计算平台,对一个700 kV Rimfire型开关进行了模拟。由于开关所有间隙都具有独立的时间变化参数,因此串联间隙电路模型不但可以在宏观上表现出开关的特性,而且能够模拟开关任一部分的时变电压和电流,进而分析开关的内部工作过程。模拟结果表明:激光触发间隙导通而自击穿间隙不导通时,作用在开关上的总电压超过700 kV;开关正常工作时,作用在所有间隙上的电压均高频振荡衰减。     

Rimfire开关电路模型

建立了Rimfire开关的串联间隙电路模型,将开关所有的杂散电容都包含在内,结合火花通道的传导特性,以PSpice软件为计算平台,对一个700 kV Rimfire型开关进行了模拟。由于开关所有间隙都具有独立的时间变化参数,因此串联间隙电路模型不但可以在宏观上表现出开关的特性,而且能够模拟开关任一部分的时变电压和电流,进而分析开关的内部工作过程。模拟结果表明：激光触发间隙导通而自击穿间隙不导通时,作用在开关上的总电压超过700 kV;开关正常工作时,作用在所有间隙上的电压均高频振荡衰减。     

变参数系统能量近似计算法

在过渡过程时间内,由电源输送到变参数系统中之能量和该系统中之能量损耗,若直接利用过渡过程时之电流和电压来决定,则会遇到求解描述系统中电流变化之变参数微分方程之困难。本文研究如何来避免对变参数微分方程求解之困难,而直接用操作前后系统中之稳态电流和稳态电压来决定上述能量的近似计算法。该法适用于一般的具有稳定性振荡的变参数迴路。 关键词：     

重频条件下电容器充电电源谐振电路的稳定

重频条件下电容器充电电源谐振电路由于谐振电容剩余电压的存在从而产生异常振荡,进而引发开关过流导致电源故障。针对这一问题,在分析谐振电路工作原理基础上,提出了在每个充电周期结束后,通过控制电源自身的部分开关导通,从而释放谐振电容剩余电压的解决方法,不仅可以让谐振电路趋于稳定,还避免了添加泄放电路的缺点,其控制方法也简单通用。对800 V/6 A的充电电源进行了电路仿真和实验验证,仿真和实验结果均表明,本文提出的方法可以在充电周期结束后将谐振电容上的剩余电压迅速归零,谐振电流也趋于稳定,有效抑制了谐振电路的异常振荡,从而验证了方法的有效性和实用性。     

介绍一种三相旋转磁场的简易演示方法

三相旋转磁场的建立和三相异步感应电动机的动作原理的演示需要三相交流电源,而一般中学不见得都有三相电源,这里介绍一种不用三相电源进行演示的办法。三相交流电流是在时间上相位互差120°的三种交流电流,这样的交流电流通入到空间互隔120°角的三个线圈(见图1),便能在其中建立起旋转磁场。如果在线圈的中心轴线处,支撑起能够自由迴转的闭合导体(如铝框、铜质小鼠笼),便能旋转起来。三相交流电流可以用三个相位差120°的旋转矢量来表示,即I_A,I_B,I_C(见图2)。在单相     

承影背与高频振荡胶片对画幅质量的影响

关于固定间隙承影背间隙量的取法,在第十届摄影光学仪器工程师学会年度会议上,美国摄影光学仪器顾问Walter Renold先生的报告指出:“在高速摄影机中,并不能使用弹性承影背,因为它将引起不允许的摩擦载荷。在大多数应用中承影背间隙是0.001吋～0.005吋……” 本文通过弹性承影背与固定间隙承影背的比较,依据像面弥散园允许值,推导了一个简单可行的固定承影背间隙的计算方法。并通过我们的实践进行了证明。同时,文中也分析了固定间隙承影背中高频振荡的胶片对画幅质量的影响。     

一种用于光谱分析的封闭环形电离针

光谱分析中广泛采用高频引燃低压交流电弧,利用高频引燃回路的高频电流耦合到电弧回路,击穿分析间隙。(1) 这也就是平常所说的高频电花引燃。金属电极在激发过程中,由于空气的氧化作用在电极表面复上一层导电性能极差的氧化膜,致使放电不能正常进行,放电点会游移至侧面。所以有人主张在激发前先将金属棒电极进行预氧化处理,以防止上述现象的出现。(2)光源的稳定性很大程度上决定于引燃的稳定性。为了保证激发平稳极易电离导通,在“电弧”工作状态、“低压火花”工作状态或“高频火花”状态,一般都在分析间隙间加装一只直针形的金属电离针,即电极活化针。在分析间隙之间加装一只引发电离针,系利用了电离针的尖端放电作用,增强局部的电场强度,并改变上下电极间的电场分布,使空气中的离子(宇宙线等引起的)在合成电场作     

电流补偿实验

一般大学和中学都开设了如电势差计这样的电压补偿实验,但却没有电流补偿的实验。本文准备介绍这个实验的原理和方法,希望在开设了这个实验后,能使学生对“补偿”的意义有更深的理解。一、电流补偿的原理当我们在一电路中串入电流表测量其电流时,往往由于电流表的内阻而使得测量值较原电路的真实值为小(如图1)。为此我们可以设计如图2所示的电路。在这个电路     

电感储能加速器运行中电磁辐射的实验研究

发现了一个被普遍忽视的问题,在电感储能加速器运行中产生很强的电磁辐射.这种电磁辐射在一定距离范围内可以对测量仪器造成破坏.通过多次测量,发现此辐射主频在75MHz左右,频谱较宽,是一低频电磁波.以同轴电缆作为测量仪器的替代物,测量辐射场对同轴电缆的作用,罗氏线圈测得电流幅值达217mA.辐射可能是由回路LC振荡或者加速器中的电爆炸丝开关引起的.基于LC振荡和电爆炸丝的工作原理,分别讨论了辐射产生的物理过程.我们更倾向于认为辐射来源于开关导通引起的回路LC振荡.此外,辐射强度受电流的变化率影响,初级回路电流变化慢,次级回路变化快,这样产生了一弱一强的两个辐射信号.这些为进一步研究电感储能加速器运行中的电磁辐射及防护提供实验支持.     

电感储能加速器运行中电磁辐射的实验研究

发现了一个被普遍忽视的问题, 在电感储能加速器运行中产生很强的电磁辐射. 这种电磁辐射在一定距离范围内可以对测量仪器造成破坏. 通过多次测量, 发现此辐射主频在75MHz左右, 频谱较宽, 是一低频电磁波. 以同轴电缆作为测量仪器的替代物, 测量辐射场对同轴电缆的作用, 罗氏线圈测得电流幅值达217mA. 辐射可能是由回路LC振荡或者加速器中的电爆炸丝开关引起的. 基于LC振荡和电爆炸丝的工作原理, 分别讨论了辐射产生的物理过程. 我们更倾向于认为辐射来源于开关导通引起的回路LC振荡. 此外, 辐射强度受电流的变化率影响, 初级回路电流变化慢, 次级回路变化快, 这样产生了一弱一强的两个辐射信号. 这些为进一步研究电感储能加速器运行中的电磁辐射及防护提供实验支持.     

演示用三自由度电动迴转仪

迴转效应有着广泛的应用,为了使学生看起来直观,加深印象,我们自制了一个三自由度电动迴转仪,其结构如下. 一、结构装配图　要点是迴转仪架在双层导电常平架上,使带动　迴转仅转动的电机的转子固定,让定于转动,惯性轮固定在定于外部,电机的引出线从定子上引出通过双层导电常平架后再连入电源和开关.螺钉,14.铅直转动轴,15.轴承,16.小电机,17.蜗杆,18.底座,19.蜗轮. 二、仪器特点:转速高(迴转仪转动靠817型竞速电动机。根据关维光在“中学科技”1982年第2期第37页所介绍此电机负载时转速每分钟可达一万三千至一万五千转.)转动速度均匀,转动时…     

关于演示玻璃加热导电实验的一点建议

作为演示电介质的电阻率与温度关系的典型实验是:在一段玻璃棒上,两端绕上金属丝作为两电极,并按图1所示联成一“闭合”迴路。当用酒精灯燃烧玻璃棒时,玻璃棒的导电性逐渐加強,灯泡T发出亮光,借此说明电介质的绝缘性能的相对性。     

能源策动的天线的普遍边界条件和它们对一个有限圆柱形天线的应用

一.辐射边界条件的理论 本文所陈述的,关于“一个能源策动的天线”的边界条件,是具有普遍性的。在第二和第三节中,我们将以一个有限的圆柱形天线为例子,来阐释其中所包含的原理,并且证实它们的应用。至于陈述这个边界条阵理论的重要性,可以简单地解释如下。 在天线辐射问题的古典求解中,我们假设电流在天线上具有正弦形分布,并由之求出辐射场。这种求解方法当然是粗略而且仅是近似的,因为我们没有考虑这个正弦形电流究竟是怎样产生的,也没有考虑它对能源的反应。在这种求解中,天线和能源的阻抗匹配是按照一般的线路理论来分别处理的。换言之,我们把能源—天线—空间做成的闭合系统分为两个开敞系统,并且在求解时,又不严格的运用麦克斯韦电磁     

米波发射与接收装置的改进

我们改进的米波发射与接收装置原来是中学用的,如下图所示。当电源接通后发射器即开始振荡,并由天线辐射出电磁波,调节半波振子接收器的长度和方向到谐振状态时,电珠便发亮,这对说明电磁波的发送和接收原理是不错的。可是这种电磁波是不带讯号,而广播、电视,     

两个电学实验的比较

中专物理实验中,用“伏安法测电阻”与用“伏安法测电源的电动势和内电阻”是两个非常重要的电学实验．在选择安培表的接法时,又极易混淆．为了加深理解这两个实验,现作如下对比．一、研究对象的比较：前一个实验研究对象是待测电阻Ｒ;后一个实验研究对象是电源．二、实验原理的比较：前一个实验原理是部分电路的欧姆定律：Ｕ＝ＩＲ;后一个实验原理是全电路欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ．三、需直接测量物理量的比较：前一个实验是通过待测电阻Ｒ的电流和Ｒ两端的电压;后一个实验是通过电源的电流和电源两端的电压,即路端电压．四、Ｕ—Ｉ…     

是磁場做功,还是电源做功?

有一均匀磁場,場強方向垂直紙面向外,在此磁場中有一載流长方形綫框,线框的AB边可以左右滑动(如图)。当迴路中通有电流时,各段导綫将受安培力的作用,每单位体积上受到的作用力为(我們选用高斯制)     

厚度模压电换能器应电压的特性分析

在文献[1]中,我们曾经讨论了厚度模压电换能器在受到外电源的激励时直接产生的瞬变电压。曾指出这个电压同换能器接收超声信号时显示出的始脉冲宽度有直接联系,因而也和检测盲区的大小有直接联系。根据一维理论,这个应电压近似地是衰减的高频振荡,其频率接近于换能器所辐射声压的频率,叠加在一个指数曲线上,指数曲线系起源于外加瞬变电压对换能器钳定电容的充电。
本文给出了在阶跃电压的激励下具体计算应电压的步骤,并分析了几项结构参量对应电压的各自影响。理论采用了梅森（W.P.Mason）等效电路模型。这些参量是:（1）负载或背衬材料的声阻抗率,（2）压电片的机械Q值,（3）刚玉保护膜的厚度,（4）并联线圈的电感。
理论计算结果表明:
（1）在轻负载或轻背衬时,高频振荡部分大而拖长;在重负载或重背衬时,则这部分小,并且较快地衰减。
（2）对于同一种压电陶瓷,当约Q<100,降低Q值会减小高频振荡部分的幅度,而当约Q>100,改变Q值并不显著地影响高频振荡。
（3）在轻负载的条件下,增加保护膜的厚度会加大高频振荡的幅度;在重负载的条件下,当负载的声阻抗率匹配或接近匹配压电陶瓷时,保护膜对应电压的影响不明显。
（4）从并联电感的初步探讨结果看,值得进一步研究加联电学元件的效应。
当压电材料为PT陶瓷时,关于改变负载或背衬声阻抗率的理论计算结果,为实验所证实。但当压电材料为PZT-5陶瓷时,应电压中出现了一个附加的、理论所没有预计的、不规则低频振荡部分,可能是对这种压电材料,一维假定已不能适用,这个问题有待进一步分析。     

束—等离子体放电中低频等离子体波的非稳定性研究

本文采用非中性冷等离子体模型,研究了沿磁场入射的电子束和等离子体相互作用引起的低频等离子体波的非稳定性。计算表明,在束-等离子体放电情况下,振动频率和增长率都随电子束密度增加而增加,当束电流一定时,它们随l增加而略有增加。l=1时其频率数量级与离子迴旋频率相同。l≥3时,振动频率几乎不随k_z变化,其振动频率和增长率数量级与低混杂振荡频率相同,实质是低混杂漂移非稳定性。理论结果与实验一致。     

隧道结的发光效应

一、基本原理根据量子力学原理,如果被真空或绝缘物分开的二电极间间隙足够窄,窄到仅有几个原子直径的距离,这时即使电子没有足够的能量“越过”由这个间隙形成的势垒,由于电子的波动性它们也能经“隧道”穿过势垒．这种现象称作电子隧道效应．观察电子隧道效应的实验模型是隧道结：一层约２０Ａ厚的绝缘物夹在两层金属薄膜之间．当在这两层金属膜之间加上小的偏压Ｖ时,便有电子隧道穿过绝缘层形成隧道电流,此时电子获得?...