Набор демонстрационный по электродинамике

Набор демонстрационный по электродинамике — это специализированное учебное оборудование, предназначенное для наглядного изучения физических процессов в цепях переменного тока . В отличие от лабораторных комплектов для практикумов, где учащиеся работают самостоятельно, данное пособие используется учителем для фронтальных демонстраций перед классом .

Назначение и область применения

Комплект разработан для выполнения демонстрационных экспериментов с конденсаторами и катушками индуктивности при изучении темы «Переменный электрический ток» . Оборудование позволяет не только наблюдать физические явления в реальном времени, но и проводить моделирующие расчеты с использованием входящего в комплект программного обеспечения .

Полный состав оборудования

На основе анализа комплектации из различных источников, набор включает следующие компоненты :

Перечень демонстрационных экспериментов

Набор обеспечивает выполнение 11 демонстрационных экспериментов :

Постоянный ток (процессы в RC-цепях)

1. Зарядка конденсатора — наблюдение за накоплением заряда во времени

2. Разрядка конденсатора — изучение процесса разряда через резистор

3. Энергия заряженного конденсатора — демонстрация запасаемой энергии

Электромагнетизм

4. Электромагнитная индукция — возникновение ЭДС при изменении магнитного поля

5. Явление самоиндукции — противодействие катушки изменению тока

Переменный ток

6. Конденсатор в цепи переменного тока — изучение емкостного сопротивления

7. Катушка индуктивности в цепи переменного тока — изучение индуктивного сопротивления

8. Последовательная цепь переменного тока — анализ RLC-цепи

9. Резонанс в последовательном колебательном контуре — наблюдение резонансного пика

10. Зависимость резонансной частоты от параметров контура — влияние L и C на частоту

11. Принцип действия трансформатора — передача энергии через магнитную связь

Программное обеспечение для моделирования

Уникальной особенностью набора является наличие программного обеспечения для расчетного моделирования . ПО состоит из трех блоков :

1. Моделирование процессов зарядки и разрядки конденсатора — визуализация экспоненциальных процессов, расчет постоянной времени RC-цепи

2. Моделирование начала и прекращения протекания тока через катушку индуктивности — изучение переходных процессов в RL-цепи

3. Моделирование свободных колебаний в колебательном контуре — анализ затухающих колебаний, расчет частоты и периода

Программное обеспечение позволяет выполнять 2 расчетных задания с каждым из блоков моделирования .

Дополнительное оборудование

Важное примечание: для проведения опытов с набором дополнительно требуется приобрести :

• Источник питания напряжением не менее 12 В (рекомендуется блок питания 24 В регулируемый с током нагрузки до 10 А)

• Генератор сигналов с амплитудой выходного сигнала не менее 10 В и плавной регулировкой частоты в диапазоне от 10 Гц до 10 кГц

Особенности конструкции

Весь набор укомплектован в пластиковую систему хранения с ложементом, которая закрывается прозрачной крышкой на защелках для обеспечения наблюдения за содержимым . Элементы набора совместимы с :

• Демонстрационным измерительным прибором универсальным

• Цифровыми датчиками тока и напряжения

• Цифровым двухканальным осциллографическим датчиком напряжения

Методическое обеспечение

Набор содержит подробное методическое руководство по проведению экспериментов, которое включает указания по выполнению всех 10-11 демонстраций на собираемых установках . Также в комплекте поставляются методические указания по выполнению моделирования с описанием всех трех блоков программы .

Преимущества использования

Для учителя

• Комплект готов к использованию — не требует самостоятельной сборки элементов

• Наличие методических рекомендаций сокращает время подготовки к уроку

• Программное обеспечение позволяет моделировать процессы, сложные для наблюдения в реальном времени

• Соответствие требованиям ФГОС и приказам Минпросвещения

Для учащихся

• Наглядная демонстрация абстрактных физических процессов

• Возможность наблюдать резонанс, переходные процессы, электромагнитную индукцию в реальном времени

• Компьютерное моделирование помогает понять процессы, недоступные прямому наблюдению

Набор демонстрационный по электродинамике

— это профессиональное учебное оборудование, позволяющее наглядно и убедительно демонстрировать ключевые физические процессы в цепях переменного тока. Сочетание реальных компонентов (конденсаторов, катушек индуктивности) с программным обеспечением для моделирования обеспечивает комплексный подход к изучению темы «Переменный электрический ток».