例行检查过后,🔮🄁徐川进🕧🌁入考场,拿到了试卷。⛼☈♂

    桌上的摆放🔭🃸🜠的仪器让他猜到了这次考试的大致内容,拾起洁🚲🗓白的试卷一看,果然和他预估的差不多。

    “全国中学生物理竞赛实验考试试题。”

    试题一:测试同轴电缆的等效电路参数。

    引言:在普通电路中,当电流或电压信号的🃙😌频率较低时,电信号基本上是沿着导线回路传输的。

    如果信号频率高达🚯几百kHz以上🏾,即是所谓的射频信号,普通导线就会像天线一样向空间发射电磁波,因🎅🎩而不能成为电信号传输的有效通道。

    为了传输射频🇒信号,通常采用一类🏾特🐒⚽🖻殊结构的传输线,如同轴电缆.......,使用时,一端接信号源,另一端接负载..........

    本实验用不同的方法🍌🆨💄测量同一根均匀同轴电缆的多⛎🙑个特征参数。忽略同轴🌂🟠电缆的损耗。所有结果都不评估不确定度。

    实验装置长度为5.00米的待测同轴电缆、信号源(内阻为R0,可以产生不同频率、🊁🍕🇽不🆳同波形的信号)、交流电压表(可以测量交流电压的有效值)两台、双⛏🙖🊘通道数字示波器、电阻、导线等。

    实验内容:

    A.用低频正弦信号🍌🆨💄测量同轴电缆的等效电🃙😌容与等效电感(8分)

    当正弦信号的频率ƒ₀很低、波长远大于待测同轴电缆的长度时,待测同轴电缆📷可近似用图2所示电🊔🐅路等效,其中C₁、L₁分别是低频条件下整条待测同轴电缆的等效电🛽容和等效电感,且满足以下关系:

    1/2πƒ₀C₁>>2πƒ₀L₁

    B.用脉冲方波信号测量同轴电缆的特征阻抗、波速、单🖲🖥🔯位长度的等效电容和等效电感(32分)

    (1)当信号频率较高、波长接近或远小于同轴电缆的长度时,流过中心导体的电流和内外导体间的电压沿电缆呈现波动性变化。如果将同🌖⚩🔆轴电缆分成若干小段,使得每一小段的长度Ax......

    (2)特征阻抗是同轴电缆的一个基本参数。如果将两根特征阻抗分别为z。和Z₃的同轴电缆连接在一起,如图4(a)所示,则💍🐣在连接两者的界面上会发生透射和反射。设输入信号通过特征阻抗为Z。的同轴电缆到达界面处的电压为V......

    .......

    一道题目,两组实验,三个内容。

    徐川花费了几分🔮🄁钟的时间将题目完整的浏览了⛼☈♂一👠遍。

    相比较笔试来说,实验🕧🌁题其实并没有太多🙢🌂的新意,无非就是电流、光学、声波、磁场🜿这些高中物理的内容。

    和顶尖物理相比,高🍌🆨💄中🕧🌁物🌋♍理能留给学生做的实验并不是很多。

    哪怕能参加竞🇒赛的学生学识都远超🏾普通高中生,但终究是还没有进入大学,没有走入社会,那些中高端的仪🎅🎩器,以及有危险性的实验,比如高压电流之类的实验是不大可能对他们开放的。

    这一次的国决,考的是等效电路、等效电感和脉冲信🐩🂥号。

    放到物理😟🂩👞实验中,算是比较普通的,题目难度方面并不算很高,但是实验步骤相当繁琐,需要参加考试的学生相当细心。

    毕竟🈠步骤多🔭🃸🜠,意味着能扣分的地方也相当多🃙😌。