Юный техник 1969-02, страница 39
"Эксперимент ~01 О 0| г 0| о о о о| о 0| 0| 1° 0| /о 0| о .01 о К Основной элемент генератора — обычная неоновая лампочка. Если к ее Электродам приложить разность потенциалов и постепенно ее наращивать, то при некотором напряжении (напряжение зажигания) лампочка загорится. В неоне идет ионизация молекул ударом: скорость ионов газа под действием электрического поля возрастает настолько, что они, сталкиваясь с нейтральными молекулами, разбивают их иа ионы. При этом атомы неона возбуждаются, и газ светится. Если теперь уменьшить разность потенциалов между электродами лампочки, то она погаснет. Это произойдет при напряжении, меньшем того, при котором она загоралась (напряжение гашения). Работа генератора основана на этом свойстве неоновой лампочки: ее напряжение зажигания выше напряжения гашения. Принципиальная схема генератора изображена на рисунке. Неоновая лампочка Л параллельно подключена к конденсатору С и может через сопротивление R подсоединяться к источнику постоянного напряжения U. При этом лампочка загорится не сразу, хотя напряжение источника тока выше напряжения зажигания лампочки. Дело в том, что напряжение на лампочке равно напряжению на конденсаторе С и после включения генератора нарастает постепенно, так как конденсатор заряжается через сопротивление R. Лампочка загорится, когда напряжение иа конденсаторе достигнет напряжения зажигания. Сопротивление горящей лампочки резко уменьшится, конденсатор будет через нее разряжаться, и напряжение иа кем начнет быстро падать, пока не достигнет напряжения гашения. Лампочка потухнет, ее сопротивление будет вели- ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ ко, и конденсатор снова начнет заряжаться до тех пор, лока напряжение на нем опять не достигнет напряжения зажигания. Лампочка опять загорится, и все повторится сначала: в цепи возникнут электрические колебания, неоновая лампочка будет то загораться, то гаснуть. Геиератор, о котором мы рассказывали, называется релаксационным (от слова «релаксация» — «восстановление», имеется в виду восстановление напряжения на /источник I постоянного ТОКА I £3= конденсаторе). Аналогом этого генератора может служить механическая система, состоящая из банки на коромысле и противовеса (см. рис.). Коромысло будет сначала в горизонтальном положении. Если открыть кран, пустить воду в банку; то через некоторое время левое плечо коромысла будет тяжелее правого. Коромысло наклонится влево, часть воды выльется. Левое плечо станет легче правого, и коромысло под действием противовеса снова займет горизонтальное положение. Колебания коромысла будут периодическими, и не трудно догадаться, что частота их зависит от емкости банки, от того, как сильно льется струя, и от величины противовеса. В данном случае работа механической системы бупет напоминать действие электрического генератора. Роль электрической емкости выполняет банка, электрическое сопротивление можно сравнить с пропускной способностью крана, напряжение зажигания и напряжение потухания — с разностью весов между банкой с водой и противовесом. Предположим, что из крана хлынула сильная струя и банка все время находится в нижнем положении (сопротивление R меньше критического), тогда «лампа» мигать ке будет. Все произойдет наоборот, если струя воды окажется слабой — сопротивление R велино. Релаксационный генератор колебаний на неоновой лампочке может быть использован в качестве светового сигнализатора, а также кан стробоскопический тахометр — измеритель скорости вращения. Например, чтобы определить скорость вращения вала мотора, иа его оси закрепляют диск и на нем проводят заметную полоску. Если вал будет вращаться, то полоску видно не будет — она «размажется». Но если число оборотов будет равно или кратно числу вспышек лампочки, то полоску будет видно в одном и том же положении — будто она неподвижна. Измерение нужно проводить в затемненном месте, используя для освещения диска неоновую лампочку генератора. Кроме того, необходимо плавно менять сопротивление R в цепи генератора, используя высокоомиый реостат или магазин сопротивлений. Частоту вспышек повышайте постепенно. 0 о о о о о о |0 0| 10 о о Iе о о о о о о о • о г о [о о |
