Цепи RC/RL/LC

1. Использование осциллографа

1. Приобретите осциллограф, маленькую лампочку (с сопротивлением R в несколько Ω), переключатель и источник постоянного напряжения (или батарею 1,5 В).
2. Подключите цепь, как показано на рисунке Рисунок 4, с разомкнутым переключателем. Соединения в этом эксперименте могут быть выполнены с помощью кабелей, зажимов или банановых вилок в приемные порты на приборах.
3. Выберите вертикальную шкалу осциллографа в диапазоне, близком к 1 В. Выберите временную шкалу осциллографа в диапазоне, близком к 1 с.
4. Закройте выключатель (включив таким образом лампочку). Наблюдайте за лампочкой, а также за кривой («формой сигнала») на экране осциллографа. Осциллограф, подключенный параллельно лампочке, будет измерять напряжение на лампочке, и это напряжение пропорционально току через лампочку.
5. Теперь снова откройте выключатель (таким образом выключив лампочку). Снова обратите внимание на лампочку, а также на кривую («форму сигнала») на экране осциллографа.
6. При необходимости повторите шаги 1.4 и 1.5.

Рисунок 4: Диаграмма, показывающая лампочку, подключенную к источнику напряжения с помощью выключателя. Параллельно лампочке подключается осциллограф для измерения ее напряжения (пропорционального току).

2. Схема RL

1. Получите катушку индуктивности L 1 миллигенри (мГн).
2. Подключите катушку индуктивности последовательно к лампочке (при этом осциллограф был подключен параллельно лампочке) и к источнику напряжения с помощью разомкнутого выключателя, как показано на рисунке Рисунок 5a.
3. Закройте переключатель. Наблюдайте за лампочкой, а также за формой сигнала на осциллографе.
4. Откройте переключатель. Возьмите другую лампочку (того же типа, что и первая) и подключите ее параллельно первой лампочке, как показано на рисунке Рисунок 5b.
5. Повторите шаг 2.3 (закройте выключатель) и понаблюдайте за лампочками и осциллографом.

Рисунок 5: Схема, показывающая цепь RL, в которой одна лампочка (a) или две параллельные лампочки (b) действуют как резистор (R). Осциллограф подключается параллельно лампочке (лампочкам) для измерения напряжения на лампочке (лампочках) пропорционально общему току.

3. Радиоуправляемая цепь

1. Приобретите конденсатор емкостью 1 фарад (F).
2. Подключите конденсатор последовательно с лампочкой (которая подключена параллельно осциллографу) и вместе с источником напряжения с помощью разомкнутого выключателя, как показано на рисунке Рисунок 6a. Это соответствует аналогичной схеме, показанной в Рисунок 5a, подключенной на шаге 2.2, за исключением того, что катушка индуктивности заменена конденсатором.
3. Закройте переключатель. Наблюдайте за лампочкой, а также за формой сигнала на осциллографе.
4. Откройте переключатель. Подключите вторую лампочку параллельно первой лампочке, как показано на рисунке Рисунок 6b.
5. Повторите шаг 3.3 (закройте выключатель) и понаблюдайте за лампочками и осциллографом.

Рисунок 6: Схема, показывающая RC-схему, в которой одна лампочка (a) или две параллельные лампочки (b) действуют как резистор (R). Осциллограф подключается параллельно лампочке (лампочкам) для измерения напряжения на лампочке (лампочках) пропорционально общему току.

3. Цепь LC

1. Подключите катушку индуктивности 8 мГн последовательно с другим разомкнутым выключателем (переключателем #2) и вместе параллельно конденсатору 10 мкФ, как показано на рисунке Рисунок 7. Закройте переключатель #1, чтобы зарядить конденсатор. В этой части эксперимента лампочки не используются.
2. Подключите осциллограф параллельно конденсатору, как показано на рисунке Рисунок 7.
3. Теперь откройте переключатель #1, затем сразу же закройте переключатель #2. Понаблюдайте за осциллографом.

Рисунок 7: Диаграмма, показывающая катушку индуктивности (L) с переключателем, подключенным параллельно конденсатору (C), который является частью последовательной RC-схемы, изученной в Рисунок 6. Теперь осциллограф подключен параллельно катушке индуктивности для измерения его напряжения.