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第二十二章 竞赛的危险（第1页）

例行检查过后，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500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??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c?、l?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：12π??c?>>2π??l?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z?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。

哪怕是徐川，也兢兢业业以标准流程来做实验。

“砰~”

忽的，一道像什么东西掉地上的响声在考场中出现，惊得正在做实验的众人纷纷抬头，中断了操作。

徐川也不例外，顺着声音扭头看去，原来是一名同学将桌上的电表扫到了地上。