КҮН САНЫ ПАНЕЛІ ТАХОМЕТР: 5 қадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:50

INSTRUCTABLE «Күн панелі көлеңке іздеуші» бағдарламасында объектінің көлеңкесінің күн панеліндегі проекциясынан жылдамдығын анықтайтын эксперименттік әдіс ұсынылды. Айналмалы объектілерді зерттеу үшін осы әдістің кейбір нұсқасын қолдануға бола ма? Иә, мүмкін. Әрі қарай, объектінің айналу периоды мен жиілігін өлшеуге мүмкіндік беретін қарапайым эксперименттік аппарат ұсынылады. Бұл эксперименттік аппаратты «Физика: классикалық механика» пәнін оқу кезінде, атап айтқанда «Қатты денелердің айналуы» тақырыбын оқу кезінде қолдануға болады. Бұл тәжірибелік демонстрациялар немесе зертханалық сабақтар кезінде магистранттар мен магистранттар үшін пайдалы болуы мүмкін.

1 -қадам: Кейбір теориялық ескертулер

Қатты зат ось айналасында айналғанда, оның бөліктері сол оське концентрленген шеңберлерді сипаттайды. Бұл тараптардың бірінің шеңберді толтыруға кететін уақыты айналу кезеңі деп аталады. Период пен жиілік - өзара шамалар. Халықаралық бірліктер жүйесінде период секунд (с) пен жиілік Герцпен (Гц) беріледі. Айналу жиілігін өлшеуге арналған кейбір құралдар минутына революция (мән / минут) мәнін береді. Гц -тен айн / мин -ге ауыстыру үшін мәнді 60 -қа көбейтіңіз, сонда сіз айн / мин аласыз.

2 -қадам: материалдар мен құралдар

• Шағын күн панелі (100мм * 28мм)

• Жарықдиодты шам

• Рефлексивті жабысқақ таспа

• Қара электрлік таспа

• Электр кабелі

• Кабель байланысы

• Ыстық силикон мылтығы

• Пісіру үтігі мен қалайы

• Үш дана ағаш (45мм * 20мм * 10мм)

• Сандық осциллограф зондымен

• Айналу жиілігін өлшегіңіз келетін айналмалы объект

3 -қадам: жұмыс принципі

Жарық затқа тигенде оның бір бөлігі жұтылып, екінші бөлігі шағылады. Беттің ерекшелігі мен заттың түсіне байланысты, шағылған жарық көп немесе аз қарқынды болуы мүмкін. Егер бетінің бір бөлігінің сипаттамалары ерікті түрде өзгерсе, айталық, оны бояу арқылы немесе күміс немесе қара жабысқақ таспаға жабыстыру арқылы біз сол аймақта шағылысқан жарықтың қарқындылығын әдейі өзгертуіміз мүмкін. Бұл жерде біз «КӨЛЕҢДІ БАҚЫЛАУ» жасамайтын едік, бірақ шағылысқан жарықтандырудың сипаттамаларының өзгеруіне себеп болар едік. Егер айналу кезінде объект жарық көзімен жарықтандырылса және күн батареясы дұрыс орналастырылса, оған шағылған жарықтың бір бөлігі түсетін болса, оның ұштарында кернеу пайда болуы керек. Бұл кернеу қабылдайтын жарық қарқындылығымен тікелей байланысты. Егер біз бетті өзгертсек, шағылған жарықтың қарқындылығы және онымен бірге панельдің кернеуі өзгереді. Бұл панель осциллографқа қосылып, уақыт бойынша кернеудің өзгеруін анықтай алады. Егер біз қисықтағы келісілген және қайталанатын өзгерісті анықтай алсақ, оны қайталауға кететін уақытты өлшесек, біз оны есептесек, айналу периодын және онымен, айналу жиілігін анықтайтын боламыз. Кейбір осциллографтар бұл мәндерді автоматты түрде есептеуге қабілетті, бірақ оқыту тұрғысынан алғанда, оқушылардың оны есептеуі өнімді. Бұл эксперименттік әрекетті жеңілдету үшін біз бастапқыда тұрақты айналу жиілігін және оның айналу осіне қатысты симметриялы объектілерді қолдана аламыз.

Қорытындылау:

1. Үздіксіз айналатын зат оған түсетін жарықты көрсетеді.

2. Айналатын объекті көрсететін жарықтың қарқындылығы түсі мен оның бетінің сипаттамасына байланысты.

3. Күн панелінде пайда болатын кернеу шағылған жарықтың қарқындылығына байланысты.

4. Егер бетінің бір бөлігінің сипаттамасы әдейі өзгертілсе, онда сол бөлікте шағылысқан жарықтың жарық қарқындылығы да өзгереді және онымен бірге күн панеліндегі кернеу де өзгереді.

5. Заттың айналу кезіндегі кезеңін осциллограф көмегімен кернеу мен мінез -құлықтың бірдей мәндері бар екі нүктенің арасында өткен уақытты өлшеу арқылы анықтауға болады.

4 -қадам: Тәжірибені жобалау, салу және орындау

1. Күн батареясына екі электр өткізгішті дәнекерлеңіз. 2. Қысқа тұйықталуды болдырмау үшін панельдегі электр контактілерін ыстық силиконмен жабыңыз.

3. Суретте көрсетілгендей ағаштың үш бөлігін ыстық силиконмен немесе басқа желіммен біріктіру арқылы ағаш тіректі жасаңыз.

4. Күн панелін суретте көрсетілгендей ыстық силиконмен ағаш тірекке жабыстырыңыз.

5. Фонарды суретте көрсетілгендей ағаш тірекке бекітіп, пластикалық байланыстармен бекітіңіз.

6. Панельдің электр өткізгіштерін ағаш тірекке басқа фланецпен бекітіңіз.

7. Қара таспаны, содан кейін суретте көрсетілгендей күміс таспаны зерттегіңіз келетін затқа қойыңыз.

8. Зерттегіңіз келетін объектінің айналуын бастаңыз.

9. Осциллограф зондын күн панелінің өткізгіштеріне дұрыс қосыңыз.

10. Осциллографты дұрыс орнатыңыз. Менің жағдайда кернеудің бөлінуі 500 мВ, ал уақыттың бөлінуі 25 мс болды (бұл объектінің айналу жылдамдығына байланысты болады).

11. Жаңадан жиналған эксперименттік аппаратты жарық сәулелері айналатын бетке шағылысатын күйге қойыңыз және күн панеліне соғыңыз (айқын өзгерістері бар қисық алу үшін осциллографта көргендеріңізге көмектесіңіз).

12. Эксперименттік аппаратты қисық нәтижелері тұрақты болып қалатынын білу үшін бірнеше секундқа тиісті қалыпта бекітіңіз.

13. Осциллографты тоқтатып, қисық сызықты талдап, қай позиция қара таспаға, қайсысы күміс таспаға сәйкес келетінін анықтаңыз. Менің жағдайда, мен оқыған электр қозғалтқышы алтын болғандықтан, таспаның әсерінен болатын өзгерістер айқынырақ болды.

14. Осциллограф курсорларының көмегімен фазалар теңдігімен нүктелер арасындағы өткен уақытты алдымен таспа үшін, содан соң күміс таспа үшін өлшеп, оларды салыстырыңыз (олар бірдей болуы керек).

15. Егер сіздің осциллограф периодқа кері жиілікті (жиілікті) автоматты түрде есептемесе, есептеңіз. Сіз алдыңғы мәнді 60 -қа көбейте аласыз, осылайша айн / мин алуға болады.

16. Егер сізде кв мәні немесе вольтке арналған айналымдар болса (егер бұл сипаттамаларды ұсынатын қозғалтқыш болса) кв мәнін кіріс кернеуіне көбейтіңіз, нәтижені тәжірибе кезінде алған нәтижемен салыстырыңыз және келіңіз. қорытындылар.

5 -қадам: Кейбір қорытынды ескертулер мен ұсынымдар

• Сенімді нәтиже алу үшін осциллографтың күйін бастапқыда тексеру ыңғайлы (осциллограф ұсынатын калибрлеу сигналын қолданыңыз, ол әдетте 1 кГц).
• Осциллограф зондын дұрыс реттеңіз. Егер сіз осциллографтың сигналын қолдансаңыз, деформацияланбаған тікбұрышты импульстерді көруіңіз керек (суретті қараңыз).
• Күн панелінің өндірушісімен электрлік жауап уақытын зерттеңіз (деректер кестесі). Менің жағдайда бұл мен зерттеген электр қозғалтқышының айналу кезеңінен әлдеқайда төмен болды, сондықтан мен оның жүргізген өлшеулерге әсерін ескермедім.
• Осы әдіспен алынған нәтижелерді коммерциялық құралмен алынған нәтижелермен салыстырыңыз және екеуінің де артықшылықтары мен кемшіліктерін қарастырыңыз.

Әдеттегідей мен сіздің ұсыныстарыңызға, пікірлеріңізге және сұрақтарыңызға мұқият боламын. Сәттілік және менің алдағы жобаларымды жалғастырыңыз!

Сыныптағы ғылыми сайыста екінші орын алды