介紹 本實驗使用PC示波器研究風阻對旋轉系統的影響,耦合發電機的電輸出和終端速度的開始。輸入系統的能量來自負載下降,電機/發電機的能量輸出由PC示波器監控,作為影響負載下降的風阻的度量。


所需設備 ?旋轉軸系統,可圍繞該旋轉軸系統纏繞螺紋,使得螺紋上的載荷導致軸旋轉。 ?微型直流電動機,與旋轉軸連接,起到發電機的作用。 ?一種將空氣阻力阻尼引入軸旋轉的方法。 ?PC示波器,例如帶有PicoScope軟件的ADC-200。 現成的設備由Lascells Ltd制造,并且可以從Technology Supplies Ltd. Phoenix House,Tern Hill,Market Drayton,Shropshire獲得230-114和230-115的產品。聯系電話。01630 637300.另外,系統可以從Lego等構建。可以從Pico Technology購買PC示波器。


實驗設置 將風車/發電機單元支撐在工作臺的邊緣,使得附著在螺紋上的重物在釋放時可以自由地落到地板上。 將風車發電機的輸出連接到ADC-200 PC示波器的通道A或類似的PC示波器。 將200-300 g的負載連接到纏繞在風車軸上的線。 第一次運行時,沒有葉片安裝在風車上。 PC示波器設置通常是: ?時基100 ms / div, ?通道A輸入+5 V dc, ?觸發單次拍攝以捕獲每次運行并允許在運行之間重置系統,靈敏度為450 mV,預觸發為-20%。


進行實驗 允許負載從靜止狀態下降到地板,并將跡線保存在PC示波器上作為WIND1。 使用兩個葉片重復實驗,每個葉片的尺寸約為40×30mm。將跟蹤器記錄在PC示波器上作為WIND2。 使用4個然后6個葉片重復實驗,將PC示波器上的跡線記錄為WIND3和WIND4。


問題和結果討論 小型直流電動機在軸機械旋轉時發電,即它們充當發電機。它們的輸出基本上是直流的,疊加了交流振蕩。


用于跟蹤WIND1 為什么每臺PC示波器跟蹤中發生器的輸出隨時間增加?哪種電磁學定律? PC示波器軌跡上的交流周期是否保持不變或隨時間變化?解釋你的觀察。 發電機的平均輸出(直流分量)是否隨時間線性增加?(也就是說,你可以通過軌跡畫一條帶直尺的直線嗎?)這告訴你減重的速度是多少?


對于跟蹤WIND2,3和4 在安裝更多葉片的情況下,每臺PC示波器軌跡中的最大輸出值如何進行比較?這告訴你重量下降達到的最大速度是多少? 在裝有葉片的PC示波器軌跡中,輸出增加,然后保持穩定值。描述下降時體重下降的運動。 這個最后議案的名字是什么? 通過PC示波器跟蹤,您可以推斷出獲得恒定輸出值所需的時間。這個時間如何隨著葉片的數量而變化?


問題和結果討論 繪制沿y軸的頻率與沿x軸的附著質量的關系圖。你可以從結果中得出什么結論?

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