Демонстрационный прибор “Эффект Доплера”

Об эффекте Доплера упоминается на уроках физики при изучении звуковых колебаний. Благодаря этому эффекту, удается определять скорость движения различных объектов, например самолетов. Он используется в радарах, с помощью которых инспекторы ГАИ вылавливают на дорогах водителей — нарушителей скоростного режима. Подобные приборы позволяют следить за скоростью движения облаков, звезд,туманностей.

В радиокружке можно построить предлагаемый простой демонстрационный прибор и на слух “почувствовать” эффект Доплера, прослушивая изменения частоты звуковых колебаний, излучаемых капсюлями головных телефонов.

На вращающемся диске расположен макет генератора звуковой частоты. Поскольку громкость звука может быть небольшой, подойдет практически любой маломощный генератор с питанием от батареи. В данном случае выбран одно-транзисторный вариант с трансформатором (рис. 1), о котором следует сказать несколько слов.
Генерация образуется за счет положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзисторного каскада. Обратная связь подается через конденсатор с одной половины первичной (I) обмотки трансформатора Т1. Нужная частота генерируемых колебаний (ее подбирают во время эксперимента) устанавливается переменным резистором R1.
Вторичная (II) обмотка трансформатора соединена с головными телефонами ВF1 и ВF2 — здесь применены капсюли от телефонов ТОН-1, но подойдут и от ТОН-2, ТЭГ-1 и других (сопротивление капсюлей должно быть не менее 500 Ом). Вместо МП41 подойдет любой транзистор серий МП39-МП42.
Хотя генератор питается от источника напряжением 4,5 В, он работоспособен при снижении напряжения до 1,5 В. Подается питание на генератор выключателем SА1.
В генераторе использован самодельный трансформатор, намотанный на Ш-образном железе (сечение сердечника 1-2 см2. Обмотка I содержит 600 витков провода ПЭВ диаметром 0,2 мм с отводом от середины, обмотка II — 300 витков такого же провода диаметром 0,25 мм.
Переменный резистор — СП1, постоянный — МЛТ-0,25, конденсатор — МБМ. Могут быть использованы и детали других марок.
Детали генератора размещают на деревянной панели (рис. 2) и соединяют между собой многожильным монтажным проводом. Для подключения капсюлей на панели устанавливают зажимы. Сами капсюли располагают на концах деревянной планки длиной около метра, прикрепленной к панели.
Когда включают генератор и поворачивают макет в сторону слушателей, то каждый слышит из капсюлей звук постоянной тональности. Если же подставку слегка раскрутить, источник звука будет двигаться с некоторой скоростью относительно слушателей, периодически от них удаляясь и приближаясь. Тональность звука также периодически станет меняться — повышаться или понижаться в зависимости от положения капсюлей в пространстве.

Журнал “Радио” № 9-98г.

Оставить комментарий:

XHTML: Вы можете использовать теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>