Elektrolytische Kapilar im  Wechselstromkreis.

(Experimentalebestimmug der Geschwindigkeit der Verbreitung der Elektroschwingung im elektrolytische, koaksiale Kabel)

 

Wir haben den koaksiale Kabel (weiter Kapillar), der die zentrale Leitung aus dem Elektrolyt erfuellt, wie der Rundzylindrig, der Schirn aus Metall oder Elektrolyt erfuellt,wie der hohl Rundzylindrig, der Raum zwischen die zentrale Leitung und der Schirm dem Dielektrikum wir ausfuellen. Solch ein Kabel nennen wir elektrolytische.

Wir bestimmen in  diesem Kabel mit der Experiment der Geschwindigkeit der Verbreitung  der einsam Elektroimpuls.

            Wir werden der Geschwindigkeit der Verbreitung der Elektroimpuls inderekt bestimmen. Wir bestimmen die Zeit t der Verbreitung der Elektroimpuls im Leitung l Lange experiment. Wir berechnen die Geschwindigkeit mit der Formel:

Wo l-Lange Kapillar, τ-zeit die Verbreitung des Signal. 

Wir bilden ein Schema

  

Abb.1 

K-der Kapillar, erfüllt aus dem Dielektrikum, mit dem inner Durchmesser 2r und mit aeusserlich Durchmesser 2R, in des Schirm der Metall oder der Elektrolyt befinden und der Elektrolyt ausfuellt. G- ein Generator Impuls und Garmonisch der Schwingung, mit der Sinchronimpuls. O – der zweitkanal Oszillograph.

Der Schirm des Kapillar, der Generator und der metallische Schirm habend Tisch werden geerden. Die Wechselspannung reicht von dem Generator auf  einem Eingang der erste Kanal des Oszilograph und mit dem link Ende des, im Kapillar eingeschliesst, Elektrolyt. Der Signal reicht mit der recht Ende des im Kapilar eingeschliesst Elektrolyt auf  einem Eingang der zweite Kanal Oszilograph. Die zufuehrend und abnemmend dei Energie Leistung darf  mit dem Elektrolyt die galvanisch oder kapazitisch Schaltung sein.  Die Abtastung der Kanal des Oszilograph ist gleich und sie sinchronisiert den Sinchroimpuls des Generator. Die Aufhaltungzeit des Signal in Kapillar bestimmt über der Abtastugskale, entstammend aus die Zeit der Abstastung des Abstastunggenerator des Oszilograph, oder über der Period der garmonisch Schwingung des Generator.

 Wir werden  die Aufhaltungzeit der Gründlage der vordere Front der Elektroimpuls t und, im einzelnen, die Aufhaltungzeit der amplitude Bedeutung der vordere Front Elektroimpuls im Kapillar t_А erkennen. Diese Prozes haben das verschidene physikalisch Wese, das aus dem Experiment  folgt.

Abb.2      Mit der Bestimmung des Parametr der  Impuls und sie Gegenueberstellung.

1  Impuls  am Aufgang des Kabel

2 Impuls am Ausgang oder an des jeder Punkt des Kabel.

            Eine horizontal  Achse ist die Zeitachse.

            Ein Impuls ist die Bieldung  der Anderung des Potenzial in des Punkt des Kabel um Zeit.

t- die Aufhaltungzeit der Gruendlage bei der Verbreitung des Signal. Alle Phase des Impuls verspaeten um diese Groesse, die Deformation des Impuls in der Abhaengigkei von der Aufhaltungzeit nicht vorfielt.

t_А-die Aufhaltungzeit der Amplitude, die nur der Amplitude eigt.

l- die Dauer des Impuls

 

Die Aufhaltung der Gründlage der Front der Impuls bestimmt nur den technische Parametr des Kapillar, sie ist nicht abhaengig von der Amplitude und der Dauer des aufganger Impuls. Die Aufhaltungzeit der Amplitude ist abhaengig, zum Beispiel, von  der Dauer des Impuls. Die Geschwindigkeit der Verbreitung der Gruendlage des Elektroimpuls ist abhaengig nicht von der Entfernung, und die Geschwindigkeit der Verbreitung der Amplitude ist abhaengig von der Entfernung.

Der 1. Experiment. Die Abhaengigkeit der Aufhaltungzeit in der Verbreitung des Elektroimpuls von der Entfernung.

Wir ausschneiden an der Schirm des Kapillar  des Streifen der Laenge nach der Erzeugende des Zylinder 15 Grad Breit nach dem Kreisbogen und, über dem bildend Raum, wir werden mit dem Kapillar des kapazitiv Potential, mit dem Taster von des Oszilograph abnehmen. (Abb.3)

 

  

Abb.3

 

Das galvanisch Anschluss gibt ebenfall.

Wir waehlen zwischen zweit aufeinanderfolgend Impuls so, daß  die Impuls bei der Verbreitung nicht auflegen (Abb.4).

         

 

 

         Abb.4

Auf Abb.5 ist auch, aber die Aufhaltungzeit kuerzen in 0,2 Mal.

         Abb.5

Der Teil des Schaubild AB des ueber dem Kapillar der rund, zilinder Form mit der Berechnung des Vorhandensein des aktivitaet, zusammenstellen Verlust,  vergangen Impuls,  entspriecht halbe Kosinuslinie, wenn der Aufgangimpuls die kurz Dauer habt. Der an dem Schnitt,  von erste am infinitesimal Groesse in der zurueck Richtung der Richtung der Verbreitung abliegend, Impuls ist für dieser Schnitt den Aufgang der Impuls. Die Dauer des Impuls vergroessert sich bei der Verbreitung des Impuls im Kapillar, darum  bei jede Dauer des Aufgang fuer dem Kapillar des Impuls, die Liniekeit vergeletzt wird.

 

Man muß für dem Pruefung am erste Aufgang des Oszilograf  der harmonische Schwingung von des Generator geben. Man muß aenderend der Frequenz, der Aufhaltungzeit und die Amplitude in diese sich ueberzeugen.

Es sagt darueber,daß bei dem Durchgang des Einzelimpuls über den gegeben Querschnitt des Kapillars die reaktive Elektrokraft zwischen die elektrische Ladung wirken. Sie sind  direkt proportional der Verschwibung der Ladung, ähnlich detr Verbreitung der mechanische Schwindung in elastische Medium.

Man darf „die Grenze der Elastizität“  beobachten. Mit der Vergroesserung der Dauer des Impuls  wachst die Amplitude. Die Neigung der Teil AB bleibt constant (eigen Schwindug) bis der bestimmt Bedeutung der Dauer des Aufgang des Impuls, beginend mit der im B Punkt die Biegung erscheint, die Kontinuität verletzt (erzwunge Schwingung). Die Teil im hohe Teil unterscheiden von der Kosinuslinie (Abb.6). die Vergroesserung der Amplitude des Aufgangimpuls tauscht nicht der Projektion AB an der Ache der Zeit.

 

Abb.6

            Der Kapillar herstellete aus Glas, die Schirm herstellete aus der Kupferfolie mit dem Ausschnitt für des kapizitaet Kontakt, die aeusserlich Durchmesser des Kapillar hat 7,5 mm, des inner Durchmesser hat 1,5 mm. Wir fuelleten dem destilliert Wasser. Glas habt die Salz, die in den Wasser uebergehen, es wir beruecksichtigeten.

Die 1.Tafel

Расстояние s                               х10-2м	Зад. основ. имп.  х10-6с	Ск. основ. имп. х104м/с
0	0
5	2	2,5
10	4	2,5
15	6	2,5
20	8	2,5
25	10	2,5
30	12	2,5

                   Abb 7                                                 .  Abb 8

 

Die 2.Tafel

Расстояние s х10-2м	Вр. зад. амп. зн. tА импульса  х10-6сек
2	0,24
4	0,89
6	2,2
8	4
10	5,6
12	7,4
14	10,3
16	12,5
18	16,6
20	20,4
22	25,6
24	33,2
26	43,5
28	55,6
30	71,4

                               .Abb 9

Der 2. Experiment.

            Eine kupfere Leitung  in Emailisolation, 0,02mm Durchmesser, 10m Lange:

         1.wir  machen der Bifilarwicklung auf der Zylinder 6 sm Durchmesser verfertigt aus Plexiglas,

2. wir anordnen die zweitemal faltet Leitung im Zickzack mit 2sm Schritt, 0,5m Lange,

3. wir ausdehnen die zweimal faltet Leitung in der direct Linie.

         Wir einschliessen der Leitung in Schema der 1. Experiment statt des Kapillar. Die Geschwindigkeit der Verbreitung Gruendlage der vordere Front der Elektroimpuls ist gleich 2/3 der Geschwindigkeit des Licht im Wakuum.

 

Der 3. Experiment. Die Abhaengigkeit der Abhaltungzeit der Amplitude des Impuls von der Dauer des Aufgangimpuls.

Die 3.Tafel

Длит. вх.  им.  Tвх х10-6сек	Зад. ампл. зн. им.  tА х10-6сек
4,6	81
11	86
32	97,1
50	116
76	135
100	156
500	521
714	735
1000	1064
2564	2597

 

 

 

Abb 10

Der 4. Experiment. Die Abhaengigkeit der Abhaltungzeit der Verbreitung der Gruendlage des Elekroimpuls von demRadius des Schirm.

Eines  Schema ist derselbe.

Wir herstelleten des Schirm aus Elektrolyt. Die Loesung anliegt eng mit dem Kapillar in jeder Punkt, das die Gleichartigkei der Kostruktion sichern.

         Wir einschlagen der Kapillar in einer Mull,der einer Elektrolyt  durchtraenkt ist, oder wir der Kapillar einfach im Elektrolyt unterbringeten, zum Beispiel der Loesung NaCl.

 

Abb.11

Wir herstelleten die Kapillar aus Polychlorvinil gleich der inner Durchmesser, gleich Lange und mit dem distilirt Wasser.

 

Die 4. Tafel

№	Размеры х10-3м			Вр. осн. фр. t х106сек			Пр.
	Внут.  д. 2r	Внеш.  д. 2R	Длина  l	Изм.  1	Изм.  2	Сред.	2Rt
1	2	3	5	2,8	3	2,9	8,7
2	2	3,5	5	2,2	2	2,1	7,35
3	2	4	5	1,8	1,8	1,8	7,2
4	2	4,5	5	1,5	1,4	1,45	6,5
5	2	5	5	1,2	1,2	1,2	6
6	2	5,5	5	0,8	0,9	0,85	4,7
7	2	6	5	0,6	0,6	0,6	3,6

 

Abb12

 

 Abb13

         Der 5. Experiment. Die Abhaengigkeit der Abhaltungzeit der Verbreitung der Gruendlage des Elekroimpuls von dem inner Durchmesser.

         Eines  Schema ist derselbe.

Wir herstelleten aus des Elektrolyt. Wir einschlagen der Kapillar in einer Mull,der einer 3% NaCl wasser Loesung  durchtraenkt ist.

Wir herstelleten der Kapillar aus Polzchlorvinil gleich des aeusserlichen Durchmesser, gleicher Lange und mit distilirten Wasser ergefullt.

Die 5. Tafel

№	Разм. Д. х10-3м			Время . зад. основ. фр. tА х10-6сек	Отн. tА/ 2r
	Внут.  2r	Внеш. 2R	Длина l
1	1,2	6	5	1,2	1
2	1,5	6	5	1,4	0,93
3	2	6	5	1,6	0,8
4	2,5	6	5	2,2	0,88
5	3,0	6	5	2,5	0,83
6	4,8	6	5	3,5	0.73
7	5,1	6	5	4,3	0,84

 

Abb.14

 

Опыт 6. Der 6. Experiment. Die Abhaengigheit der Abhaltungzeit der Verbreitung der Gruendlage des Elektroimpuls von relativ dielektrischen Durchlesigkeit des Kapillarstoff.

Das Schema ist derselbe.

Der mit dem Schirm begrenzt Kapillar ist den zylindrische Kondensator, der hat die Kapatität:

 

Man kann deshalb das Verhaeltnis der dielektrischen Durchlesigkeit den Verhaeltnis der Kapatitaet der in Schirm abscliessen Kapillar ersetzen. 

Man kann das Verhaeltnis der Kapatitaet experiment bestimmen,z. B.,mit dem brueckischen Scheme mit dem Wechselstrom:

 

 

Abb.15

Man kann die Kapatitaet mit der Leitungfaehigkeit.

Diese Methode geben oft die verschiedene Resultat, von1 bis10 sich unterscheidend.

Erste Methode beruecksichtigt  an der phaesigen Verschwiebung in der Abhaengigkeit von der Zeitlichkeit der Verbreitung des Signal und ihr Lange in der Abhaengigkeit von den Parametr des Kapillar.

Die aus dleich Stoff herstellt, gleich Masstab,z.B.,verschidine Teil Glasroehre Kapillar aufhalten das Signal an der verschiedene Zeit (von 1 bis 6 Mal).

Der 7. Experiment. Die Abhaengigheit der Abhaltungzeit der Verbreitung der Gruendlage des Elektroimpuls im Koaksialkabel von der Temperatur.

Wir setzeten  im des 3% NaCl Loesung haltend Behaelter mit einem Heizgeraet und einem Ruehrer den der U-bildliche Form Glaskapillar hin.  Der Kapillar enthielt den destiliert Wassser. Silbernen Elektrode enstelleten mit der Stirnseit auf 1-5 sm tief. Der Kapillar bleibte offene. Die Stirnseit waren höher der Loesung im Behaelter. Eine Temperatur mass mit der quecksilber Thermometer. Ein Eis anwandte für der Abkuehlung.

 

Die 6.Tafel

№ наб люден.	Тем. Гр. С	Время задержки		№ наблюден.	Время задержки
		х0,1мкс минимум	х1мкс А максимум		х0,1мкс минимум		х1мкс А максимум
1	18	29	12,0	20	29	12,0
2	20	27	11,5	19	27	11,5
3	25	25	10,5	18	25	10,5
4	30	22	9,5	17	22	9,5
5	35	19	9,0	16	19	9,0
6	40	18	8,5	15	17,5	8,5
7	45	16	8,0	14	16,5	8,0
8	50	15	7,5	13	16	7,5
9	55	14	7,0	12	15	7,0
10	57	Начались нестабильные колебания с част. 1-0,2 Гц
11	60	13	6,5
	20			30	27	11
21	15	30	12	29	30	12
22	10	33	13	28	36	13
23	5	36	14	27	37,8	14
24	0	38	15	26	40	15
25	-1	40	15,5

 

        Abb.16.<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">

Der 8. Experiment. Verbiendung  der Aufhaltunglinie.

Die Aufhaltungzeit  erhalten bei der Verbiendung gleich  des Kapillar und ist gleich kleiner bei verschieden

Die Aufhaltungzeit ist gleich eine Summe adgesondert Linie.

Beispiel:

Die 7. Tafel

<TBODY>		№1	№2
r		2x10‾4м	4,25x10‾4м
R		3x10-3 м	3x10-3 м
L		0,31м	0,31м
e		7	7
T		1,1x10‾4сек	5,5x10‾6сек
V		2800м/с	56000м/с
Элект- ролит	H2O		H2O+0,09% NaCl</TBODY>

 

 

Der Schluß. Die Geschwindigkeit der Verbreitung der einzen oder kein Elektroimpuls im elektrolite Kabel, gemacht aus  der Dielektrikum, erfuellt der Eletrolite mit der kleine Leitwert, abschirmt mit dem Elektrolit oder dem Metall darf  der Bedeutung von der Geschwindigkeit des Licht bis der Geschwindigkeit des Laut im Stoff und klein, bis Null praktisch haben.

Sie wird kleiner:

1 bei  der Leitwert des zentral Leiter kleiner wird,

2 bei die Dicke des dielektrik Schicht kleiner wird und abhängt von der Eingeschaft des Stoff,

3 der Temperatur kleiner wird,

4 unter der Einwirkung des richtet gravitation Feld (darf groesser wird),

5 bei der Durchmesser des zentral Leiter kleiner wird,

6 bei  Bestandteil des zentral Leiter aendern.

Die Form des Elektroimpuls aendern bei der Verbreitung im elektrolyte, koaksiale Kabel. Diese Aenderung  abhaengen  von der Entfernung und der Ungleichartigkeit des Kabel. Der der Kabel vergangen Impuls habt der Information von dem Kabel wie quantitativ, so und qualitativ und von Eingang. Man darf und man soll erwarten, dass after der Durchgang des Impuls der Kapillar die Information von diesem halt, lange oder nicht, das bestaetigt den Experiment.

Entschuldigen Sie für die Fehler!