Третий опыт с инерционными электронами

[Ost]

  Можно обойтись без пластмассовой трубы.
   Весь виток сделать толстым прочным из меди или латуни.  Спица до оси вращения то же из  этого материала. Прочность максимальная, сечение проводника наибольшее.

Конструкция на резонансе получается сложной. Не уверен, что получится.

[VPD]

Конструкция на резонансе получается сложной. Не уверен, что получится.

Без резонанса. Разгон и  торможение. Как сейчас.

[VPD]

  Ниже привожу типичные осциллограммы  напряжения на вторичной обмотке трансформатора 

    Очевидно, что это импульсные характеристики колебательного контура с параметрами:
 - период колебаний T = 150 мкс;
 - частота колебаний  f = 6666 Гц;
  - добротность Q ≈ 6.
   Колебательный контур образован индуктивностью и собственной ёмкостью вторичной обмотки.
  Что нибудь сказать о параметрах импульса магнитного поля, вызвавшего эти колебания трудно. Разве только энергию можно подсчитать.
   Изменять макет не вижу смысла - отклик всегда будет похожим.
   Есть предложения?

[Олег Владимирович Лавринович]

  Есть предложения?

выкиньте транс. ,подключите осцилл. при максимальной чувствительности к разомкнутому кольцу . Можно потом зашунтировать резистором от 0.1  до 1 Мом. Получите удивление.

[Олег Владимирович Лавринович]

   Колебательный контур образован индуктивностью и собственной ёмкостью вторичной обмотки.

по частоте, больше похоже на механические колебания , чем на электрические.

[VPD]

выкиньте транс. ,подключите осцилл. при максимальной чувствительности к разомкнутому кольцу . Можно потом зашунтировать резистором от 0.1  до 1 Мом. Получите удивление.

.  Уже сделал.
  Получил отличный сигнал.
  Приду домой выложу фото макета и осциллограмм.

[Олег Владимирович Лавринович]

Уже сделал.

Супер! Какая полярность  первого импульса получилась? Не ошибайтесь только с подключением. Провода по рычагу к центру вращения , а потом перпендикулярно витку к осциллографу. Не нравятся мне подвижные провода....

[VPD]

  Без трансформатора устройство выглядит так:

Осциллограмма сигнала при отклонении витка на 80мм такая

U = 3 мВ; Период Т =50 наносекунд; частота f = 20 МГц; добротность Q ≈ 50.
   Осталось только скомпенсировать магнитное поле Земли в пространстве витка.

[Олег Владимирович Лавринович]

Осталось только скомпенсировать магнитное поле Земли в пространстве витка.

вау!Как здорово. Это уже похоже на электрические колебания.  поверните прибор в вертикальную плоскость и  с ориентируйте плоскость  на север-юг и будет почти полное счстье от мп земли. Останется найти, что вызвало такой звон.

[Олег Владимирович Лавринович]

Кстати, отскока от упорана осциллограмме  не наблюдаю. Наверное, удар пластика в металлический упор гасит дребезг. И вся информация содержится в линейном повышении потенциала. Вопрос , этот всплеск начинается при разгоне витка или при ударе? Длительность фронта ,около 5 наносекунд. Для механичекого удара нереально коротко. в миллион раз короче. Удары такого типа длятся миллисекунды или доли, в зависимости от жесткости. Пластик по металлу , это точно, милли, а не нано.  Неожиданно и  непонятно, какой процесс вызвал такой всплеск. В. Макаров подсказывает, щупы для таких осциллографов должно применять комплектные, которые уже приведены к омическому сопротивлению и не участвуют в колебательных процессах. А у вас на снимке, обычный коаксиал, без согласования с кольцом, которое можно рассматривать как петлевой вибратор в дцв диапазоне. Мой вывод, не вижу источника нарастания тока с таким коротким фронтом. Что-то не то с измерением. И смущает амплитуда сигнала. оч. велика, имхо.

[VPD]

Если подставить в мою формулу (без трансформатора) данные с последней осциллограммы
 

e/m = L V/Ut

где, L = 0,5 м - длина витка; V = 10 м/с: U = 3 10^-3 ; t = 10нс, то
   

e/m = 1,66 10¹¹

   Неплохо!

[VPD]

... Останется найти, что вызвало такой звон.

   Импульс тока инерционных электронов.
  Перед нами импульсная характеристика колебательного контура, образованного индуктивностью витка и входной ёмкостью осциллографа с кабелем около 100пФ.

[VPD]

... Мой вывод, не вижу источника нарастания тока с таким коротким фронтом. Что-то не то с измерением. И смущает амплитуда сигнала. оч. велика, имхо.

  Внутренне сопротивления витка равно сопротивлению потерь контура (приблизительно 1,5 Ом) . Емкость 100пФ.
 Постоянная времени такой RC

τ =RC= 1,5 10^-10с

Отсюда и скорость нарастания в наносекундах.
   Амплитуда реальная - поскольку ток инерциальных электронов всего 3 наноампера.

[Олег Владимирович Лавринович]

Импульс тока инерционных электронов.

Хорошо бы! Это, транзистор может открываться с такой скоростью. У вас причина ,   механическое ускорение. Не может быть нарастания тока быстрее, чем позволяет ускорение(торможение )  витка. А оно медленное . 

 Импульс тока инерционных электронов.
  Перед нами импульсная характеристика колебательного контура, образованного индуктивностью витка и входной ёмкостью осциллографа с кабелем около 100пФ.

Кабель надо бы применить соглассованный, чтоб не мешал процессу своими реактивностями. Электрически, такая частота реальна. Но нереален , фронт нарастания, слишком короток для такой щелкалки. 

контура (приблизительно 1,5 Ом) . Емкость 100пФ.
 Постоянная времени такой RC
τ =RC= 1,5 10-10с
Отсюда и скорость нарастания в наносекундах.

Нарастание происходит механически от нарастания ускорения(щелчок в доли миллисек) . Характеристики контура и последующий звон , это вторично. Нереально возбудить мегагерцовые колебания килогерцовым камертоном. должно быть, что-то, с крутым фронтом.

[Олег Владимирович Лавринович]

Амплитуда реальная - поскольку ток инерциальных электронов всего 3 наноампера.

Это хотелки или ожидалки. А вы измеряете реальные процессы с механическим медленным возбуждением. Нарастание ускорения и прекращение ускорения это в пределах миллисекунд.  Такой же длительности ожидаем и всплески напряжения или тока.

[VPD]

Это хотелки или ожидалки.

    Это расчёт по закону Ома i = U/R;  R = 1Мом. ...

[VPD]

Хорошо бы! Это, транзистор может открываться с такой скоростью. У вас причина ,   механическое ускорение. Не может быть нарастания тока быстрее, чем позволяет ускорение(торможение )  витка. А оно медленное .

    Вы хотите сказать, что осциллограф врёт?

Кабель надо бы применить соглассованный, чтоб не мешал процессу своими реактивностями.

На резонансной частоте рективность цепи отсутствует.
  Как приспособить (согласовать) виток  под 50 омный кабель?

Нереально возбудить мегагерцовые колебания килогерцовым камертоном. должно быть, что-то, с крутым фронтом.

   Другими словами - осциллограф врёт? Али - нет?

[Олег Владимирович Лавринович]

Вы хотите сказать, что осциллограф врёт?

Нет ,конечно. Он же не человек! Но то, что показывает , не может быть тем, что ищете. Частоты не совпадают на порядки. А это, непорядок.

Как приспособить (согласовать) виток  под 50 омный кабель?

Эх.  Надо ли?  Ожидаемые частоты и фронты достаточно малые и пологие , чтоб не заморачиваться согласованием. А собственные частоты витка , они велики. и нам до них много вопросов. Это я сгоряча из-за красоты  высокой частоты тех колебаний написал. Но , посудите сами, то , что происходит механически  довольно плавно и длительно не может так возбудить контур на сотнях мгц. Мы должны бы увидеть электрическое отражение механики. А если мы видим в тысячу раз более быстрые колебания, срочно ищем, что не так. Или, что именно их возбудило. Может посмотреть на более медленной развертке. Не исключено, что эти колебания модулированы чем-то низкочастотным. Хотя сами по себе вч ,они загадка.
 Может осциллограф положить на подушку? Чтоб удар по столу не трогал электронику?

[Олег Владимирович Лавринович]

Это расчёт по закону Ома i = U/R;  R = 1Мом. ...

Это верно, только надо понять откуда У, откуда такая Фэ.

[VPD]

 Может осциллограф положить на подушку? Чтоб удар по столу не трогал электронику?

Он на поролоне. Завтра постучу молотком по столу.