(Смотреть видео "СДЭ".)


Комплект оборудования по электродинамике представлен базовым комплектом, комплектом по электромагнитным колебаниям и комплектом для исследования принципов радиосвязи.
Общими элементами оборудования для всех комплектов являются комбинированная цифровая система измерений КЦСИ-3, демонстрационный стенд и блок питания.
Демонстрационный стенд выполнен в виде плоскою наборного ноля с контактными гнездами для установки модулей. В настольном варианте стенд устанавливается на демонстрационном столе вертикально с помощью двух боковых стоек. При необходимости стенд может быть закреплен на стене или классной доске. Боковые стойки при этом не привинчиваются, а крепление стенда осуществляется с помощью двух отверстий на его задней стенке.
Расположение гнезд на панели стенда и внутренние электрические соединения между ними, а также расположение элементов в модулях и их условные графические обозначения выполнены таким образом, чтобы составленная из модулей схема демонстрации соответствовала собранному в результате устройству. Таким образом, внешние соединения необходимы только для подключения источника питания и электроизмерительных приборов.
Один из основных элементов комплекта — модуль, представляет собой коробочку размером 80 х 80 х 30 мм, выполненную из прозрачного ударопрочного полистирола. В дно коробочки ввернуты латунные штыри, посредством которых модуль крепится на стенде. Они же являются токоведушими элементами, обеспечивающими соотвстствуюшие электрические соединения, необходимые для сборки схем.
Крепление штырей «плавающее», что обеспечивает надежное и быстрое соединение модулей с гнездами стенда без сколько-нибудь существенной деформации корпуса модуля. На передней панели модуля нанесено графическое изображение элемента, находящегося внутри модуля. Часть элементов, например, лампы накаливания и светодиод, вынесены непосредственно на переднюю панель модуля. Прозрачный корпус модуля позволяет учащимся при необходимости рассмотреть элементы, находящиеся в нем. Все модули делятся на две группы: модули. содержанте собственно элементы, и модули-соединители (прямой, угловой, Т-образный и т. д.).
Для подключения электроизмерительных приборов используются приборные модули.
Для электропитания во всех комплектах используется низковольтный импульсный блок питания (БГ1Н), выполненный на современной элементной базе.

Технические характеристики БПН
1) Выход «2—20 В»: стабилизированное напряжение постоянного тока, регулируемое от 2 до 20 В; номинальная сила тока 3 А; сила тока ограничения 4 А; пульсации напряжения не более 50 мВ; продолжительность непрерывной работы 30 мин.
2) Выход «2 В, 30 А» (используется в демонстрациях по электромагнитным явлениям): напряжение 2 В (не нормируется) при силе тока 30 ± 3 (А) на нагрузке сопротивлением 0,05 Ом; продолжительность непрерывной работы 30 с.
3) Выход «Лампа -12 В»: напряжение 12 В переменного тока для включения галогенной лампы (12 В, 5 А); продолжительность непрерывной работы 30 мин.
4) Напряжение питания 220 ± 22 (В). Потребляемая мощность не более 80 Вт.
5) Габаритные размеры прибора 230 х 120 х 220 мм. Масса не более 5 кг.

Для измерения силы постоянного тока и постоянного напряжения, а также электрического сопротивления в комплекте используется прибор НКЦ с измерительным преобразователем R-метр.
В режиме измерения постоянного тока ПКЦ имеет следующие характеристики: пределы измерения напряжения постоянного тока ± 120 В; пределы измерения силы постоянного тока ± 5 А: индикация измеряемого параметра 3 десятичных разряда; погрешность измерения не более 2 единиц младшего разряда.
Особенностью работы ПКЦ в режиме измерения постоянных токов и напряжений является возможность одновременного измерения силы тока и напряжения, что делает возможным снятие различных волы-амперных характеристик.
В сочетании с R-метром КЦСИ-3 имеет четыре диапазона измерения сопротивления с автоматическим выбором: 120 Ом, 1,2 кОм, 12 кОм, 120 кОм. Погрешность измерения не больше 1%.

1) Базовый комплект предназначен для изучения постоянного электрического поля, электрических испей постоянного тока, закона Ома для участка непи и для полной цепи.

Комплект используется для проведения следующих демонстраций:
сборка электрической цепи; принцип действия амперметра; измерение силы тока амперметром: введение понятия напряжения; принцип лсиствия вольтметра: измерение напряжения вольтметром; измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра; измерение сопротивления проводника с помощью измерителя сопротивления (R-метра); зависимость сопротивления проводника от длины и плошади поперечного сечения; устройство и принцип действия реостата; последовательное соединение проводников; сопротивление проводников при последовательном соединении; параллельное соединение проводников; сопротиатение проводников при параллельном соединении; закон Ома для участка цепи; икон Ома да всей цепи: нагревание проводников электрическим током; измерение мощности. потребляемой нагревательным прибором; лействие плавкого предохранителя при коротком замыкании; свойства р-п-перехода; полупроводниковый диод; односторонняя проводимость полупроводникового диода; зависимость сопротивления металла от температуры; зависимость сопротивления полупроводника от температуры.
Комплект составляют: стенд (наборное поле); стойка комплект модулей (28 шт.): модули соединительные - концевой, прямой, угловой, Т-образный, приборный (16 шт.); модули с элементами резисторы сопротивлениями 1 Ом, 5 Ом, 10 Ом и 20 Ом, лампа накаливания 6,3 В/0,3 А, лампа накаливания 220 В/60 Вт, ключ, кнопка, диод, светодиод, реостат сопротивлением 10 Ом, конденсатор емкостью 2000 мкФ; прибор «Сопротивление проводника»; спираль (нихром); спираль на колодке (сталь); терморезистор на колодке: комплект проводов (10 шт.); провод сетевой с вилкой: измерительный преобразователь R-метр.
Прибор «Сопротивление проводника» представляет собой панель из изоляционного материала, на которую наклеены полоски проволяшей бумаги. Полоски имеют отличающуюся в 2 раза длину и ширину.
На панель также наклеена полоска алюминиевой фольги, имеющая такую же геометрию, как и одна из полосок проводящей бумаги.
Наличие такого прибора и сочетании с R-метром позволяет методически просто вводить понятие зависимости сопротивления проводника от длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления.


2) Комплект по электромагнитным колебаниям предназначен для изучения свободных и вынужденных электромагнитных колебаний и переменного тока.

Комплект используют для проведения следующих демонстраций:
зависимость индуктивного сопротивления от частоты переменного тока; зависимость индуктивного сопротивления от индуктивности катушки; зависимость емкостного сопротивления от частоты переменного тока; зависимость емкостного сопротивления от емкости конденсатора; последовательный резонанс в цепи переменного тока; однополупериодное и двухполупериодное выпрямление переменного тока.
Данный комплект составляют: генератор низкочастотный; электрические модули: индуктивность, набор емкостей, набор из двух диодов, выпрямительный мост; измерительный преобразователь «Вольтамперметр переменного тока»; соединительные провода (комплект); компьютерный осциллограф.
Комплект используется совместно с базовым комплектом по электродинамике.
Базовым элементом комплекта является низкочастотный (звуковой) генератор.

Технические характеристики генератора
1) Диапазон генерируемых частот 20 Гц — 20 кГц.
2) Напряжение питания 220 Б: выходная мощность 8 Вт.
3) Максимальное выходное напряжение на нагрузке сопротивлением 4 Ом — 5 В.

Прибор снабжен цифровым индикатором частоты. Выход прибора имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания. Генератор может работать как на внешнюю акустическую систему, так и на встроенный громкоговоритель. При необходимости прибор может использоваться как усилитель низкой (звуковой) частоты с двумя раздельными входами — микро<|юнным и линейным (чувствительностьоколо 100 мВ).
На передней панели генератора расположен переключатель диапазона частот, совмещенный с переключателем рода работы (генератор — усилитель). Внутри каждого диапазона возможна плавная регулировка частоты, осуществляемая отдельным регулятором. Рядом l выходными клеммами генератора находится регулятор амплитуды выходного напряжения. Над регулятором и выходными клеммами расположены цифровые индикаторы.
На задней панели генератора находится входной разъем усилителя низкой частоты и переключатель выхода (встроенный громкоговоритель или внешняя нагрузка).
Основой цифрового осциллографа является компьютер со звуковой картой. Такой осциллограф может работать в двух режимах развертки (непрерывном и ждущем) и имеет «закрытый вход»: измерения переменных сигналов происходят без пропускания постоянной составляющей. Максимальное напряжение, подаваемое на линейный вход осциллографа (без внешнего делителя напряжения), не превышает 3 В, поэтому прибор комплектуется внешним делителем напряжения (1 :1 0 и 1 : 100).
Диапазон частот измеряемых сигналов от 20 Гц до 5.5 кГц. Сигналы меньших частот не пропускаются разделительным конденсатором.

3) Комплект для исследования принципов радиосвязи предназначен для изучения принципов радиопередачи и радиоприема.

Комплект используют для проведения следующих демонстраций:
получение электромагнитных колебаний низкой (звуковой) частоты; получение электромагнитных колебаний высокой частоты; запись звуковых колебаний с помощью микрофона; сложение колебаний на линейном сопротивлении; получение однотонально модулированных колебаний; получение модулированных колебаний с помощью микрофона; прием амплитудно-модулированных колебаний; роль детектора при приеме амплитуд но-модулированных колебаний, выделение низкочастотных колебаний и роль емкости конденсатора в этом процессе.

Комплект составляют: генератор высокой частоты (ГВЧ); генератор низкой частоты (ГНЧ); модулятор (М); усилитель мощности модулированных колебаний (УМ), совмещенный с выходным контуром передатчика (частота 100 кГц); входной контур детекторного приемника; детекторная ячейка с набором емкостей; модуль активных (линейных) сопротивлений (АС): микрофон с усилителем; модуль Т-образный (2 шт.): провода соединительные.
Для работы комплекта необходимы; стенд из базового комплекта по электродинамике, блок питания низковольтный (БПН), а гакже любой низкочастотный осциллограф.
Основными частями комплекта являются два генератора, собранные на печатных платах в стандартных модулях. — генератор низкой частоты (ГНЧ) и генератор высокой частоты (ГВЧ).
ГНЧ вырабатывает однотональный сигнал частотой 1 кГц и регулируемой амплитудой напряжения в пределах от 0 до 6 В. ГВЧ вырабатывает напряжение частотой 50 кГц, выходная амплитуда которого также регулируется от 0 до 6 В. Выходное напряжение каждого генератора выведено на гнездо, расположенное на лицевой части модуля.
Для осуществления не только однотональной, но и модуляции от микрофона в комплект входит модуль с электретным микрофоном и усилителем.
Входящий в состав комплекта модулятор имеет два отдельных входа для низкочастотного и высокочастотного сигналов. Выходное напряжение модулятора подастся па усилитель мощности модулированных колебаний, совмещенный с выходным контуром передатчика, который тоже размещается в отдельном модуле. Питание всех модулей производится от БПН или от любого источника, обеспечивающего напряжение 22—26 В. Все модули имеют встроенные стабилизаторы и защиту от неправильного включения.
Для демонстрации невозможности получения амплитудно-модулированных колебаний путем простого сложения сигналов на резисторе в комплект входит модуль активных (линейных) сопротивлений.
На лицевую часть модулей нанесены функциональные условные обозначения.
Приемная часть комплекта представляет собой детекторный приемник, собранный в сдвоенном модуле. Приемник снабжен гнездами для подключения осциллографа и получения осциллограмм в наиболее характерных точках. Набор конденсаторов рахтичной емкости позволяет подчеркнуть роль правильно подобранного конденсатора при конструировании фильтра.