- •Кафедра физики
- •Часть 2
- •Лабораторная работа № 3-1 электрические измерения
- •Типы электроизмерительных приборов
- •Цена деления и чувствительность электроизмерительного прибора
- •Погрешности электроизмерительных приборов
- •Электронный осциллограф
- •Электронно-лучевая трубка
- •Отклоняющая система электронно-лучевой трубки
- •Развертка исследуемого сигнала во времени
- •Определение чувствительности осциллографа по напряжению Порядок выполнения упражнения
- •Определение частоты источника неизвестного напряжения
- •Порядок выполнения упражнения
- •Обработка результатов экспериментов
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 3-2 исследование электростатических полей методом моделирования
- •Характеристики электростатического поля
- •Метод электрического моделирования
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты эксперимента.
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 3-3 определение удельного заряда электрона
- •Описание метода определения удельного заряда и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 3-4 изучение явления самоиндукции
- •Явление самоиндукции
- •Изменение тока при замыкании и размыкании цепи, содержащей индуктивность
- •Описание электрической схемы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 3-5 исследование магнитных свойств ферромагнетиков
- •Магнитные свойства ферромагнетиков
- •Осциллографический метод исследования ферромагнетика
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература.
- •Лабораторная работа № 3-6 исследование свободных и вынужденных электрических колебаний
- •Свободные колебания
- •Вынужденные колебания. Резонанс
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы Упражнение 1. Изучение затухающих колебаний.
- •Упражнение 2. Изучение вынужденных колебаний
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Дополнительная литература
- •Приложение 1 Расчет ошибки эксперимента
- •Приложение 2 Основные физические постоянные
- •Приложение 3 Множители и приставки для образования десятичных, кратных и дольных единиц и их наименования
- •Часть 2
- •170026, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22
Развертка исследуемого сигнала во времени
Если подать на вертикально отклоняющие пластины переменное напряжение из сети, то электронный луч будет перемещаться сверху вниз и обратно с частотой 50 Гци образует на экране вертикальную линию. Чтобы наблюдать изменение напряжения во времени, электронный луч надо одновременно перемещать по экрану слева направо пропорционально времени. Такое перемещение достигается подачей на горизонтально отклоняющие пластины напряжения пилообразной формы (рис. 3): в течение некоторого отрезка времениTpнапряжение на горизонтально отклоняющих пластинах растет пропорционально времени:
Ux= kt , (9)
а, в момент t = Tpпрактически мгновенно падает до нуля. При этом электронный луч возвращается в исходное положение. Источником пилообразного напряжения является специальный генератор развертки. Для того, чтобы картина на экране осциллографа была устойчивой, необходимо, чтобы пе-
Рис. 3 |
риоды исследуемого напряжения Т и пилообразного напряжения развертки Tp были кратны друг другу: Tp = nTp,(10) При таком условии на экране осциллографа будет nпериодов исследуемого напряжения. Период пилообразного |
напряжения можно менять ручками "Развертка", "Диапазоны", "Частота плавно" на осциллографе, добиваясь устойчивой картины на экране. Генератор развертки можно отключить, а на горизонтально отклоняющие пластины подавать напряжение от внешнего источника. Таким образом, можно, например, сравнивать частоты двух переменных напряжений.
Определение чувствительности осциллографа по напряжению Порядок выполнения упражнения
1. Собрать схему согласно рис. 4, не включая питание.
Рис. 4 |
2. Включить осциллограф и прогреть его 2-3 мин. Вывести с помощью ручек смещения луча " " и " "светящуюся точку в центр экрана. Ручками "Фокус" и "Яркость" установить минимальный размер пятна и оптимальную яркость. Чрезмерная яркость приводит к прогоранию люминесцентного покрытия на экране. |
3. Включить генератор развертки. На экране должна появиться горизонтальная линия - след от перемещающегося слева направо электронного луча.
4. Установить переключатель на лицевой панели осциллографа в положение ''до 220 В" и подать на вход "У" осциллографа переменное напряжение. На экране появится изображение синусоидыUy = Uosint.Ручками "усиление У" и "усиление X" установить на экране изображение исследуемого сигнала так, чтобы амплитуда его занимала большую часть экрана, а на длине экрана укладывалось бы 2-3 периода. Убедиться в синусоидальной форме напряжения сети. Отключить генератор развертки. На экране должна наблюдаться вертикальная прямая, высота которой равна удвоенной амплитуде исследуемого напряжения.
5. С помощью потенциометра подать на вход "У" напряжениеUy=20 В, измеряемое с помощью вольтметра, а ручкой"усиление У" установить размер линии на экранеLy = 100 мм. ЗначенияUyиLyзанести в табл. 1.
6. Последовательно уменьшая с помощью потенциометра напряжение Uy, подаваемое на вход "У" с шагом4 В(20, 16, 12 ... В), измерить размер линииLy на экране осциллографа при каждом напряжении. Данные занести в табл. 1.
7. Отсоединить провод от входа "У" и подсоединить его к входу "X".
8. С помощью потенциометра подать на вход "X" напряжениеUх = 20 В, измеряемое с помощью вольтметра, а ручкой "усиление X"установить размер линии на экране Lx =100 мм. ЗначенияUхиLхзанести в табл. 1.
9. Последовательно уменьшая с помощью потенциометра напряжение, подаваемое на вход "X" с шагом 4 В (20, 16, 12 ... В), измерить размер линии Lx на экране осциллографа при каждом напряжении. Данные занести в табл. 1.
Таблица 1
№ |
Uy, B |
Ly, мм |
Sy, мм/В |
Syi |
Syi2 |
Ux, Uy, |
Lx, мм |
Sx, мм/В |
Sxi |
Sxi2 |
1 2 3 4 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<Sy> = Syi 2 = <Sx> = Sxi2 =