ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
сетка
анод
накал
Для проверки
формулы (2) необходимо
провести непосредст-
венное измерение угла
ϕ. Это было бы просто
сделать, если бы имелась
возможность наблюдать
колебания тока и напря-
жения на экране осцил-
лографа одновременно
(рис.4а).
В этом случае достаточ-
но измерить длины от-
резков х и х
0
, и опреде-
лить экспериментальное
значение ϕ по формуле:
ϕ=−180
0
0
x
x
(4),
так как длина отрезка х
пропорциональна вели-
чине угла фазового
сдвига колебаний, а
длина отрезка х
0
про-
порциональна полупериоду каждого из колебаний. Наличие
знака (-) в формуле (4) обусловлено тем обстоятельством,
что развертка электронного луча в осциллографах происхо-
дит слева направо, поэтому при положительном значении х
колебания, представленные кривой 2, отстают по фазе от
колебаний, представленных кривой х (ϕ<0), а при отрица-
тельном х - опережают эти колебания (ϕ > 0).
Поскольку
на экране обычного электронного осцилло-
графа можно наблюдать только одно колебание, то в разное
время было создано несколько способов измерения угла фа-
зового сдвига колебаний. Описания этих способов можно
найти в специальной литературе. В данной лабораторной
работе использован способ разработанный на кафедре фи-
зики ВСГТУ, который позволяет применять весьма простую
формулу (4).
Определения угла фазового сдвига колебаний
В предлагаемом способе на экране осциллографа на-
блюдаются только колебания тока (рис. 4б). Колебания на-
пряжения U подаются на вход генератора импульсов (рис.5)
которая может гасить электронный луч осциллографа в те-
чении коротких промежутков времени.
Основными элементами генератора являются последова-
тельно соединенные полупроводниковый диод D
1
и стаби-
литрон D
2
. Как известно, диод D
1
пропускает ток в течении
полупериода колебания напряжения в направлении указан-
ном стрелкой. Стабилитрон по своему устройству подобен
полупроводниковому диоду, но его атомы сильнее удержи-
вают электроны чем атомы диода, поэтому стабилитрон бу-
дет проводить ток в указанном направлении только в том
случае, когда приложенное к нему напряжение U больше
y
х
U
ст
1
2
х
х
0
а)
x
х
0
х
1
х
2
б)
Рис.4
R
1
∼U
R
2
R
y
C
p
- +
катод
Y X
D
1
D
2
Рис. 5
6 7
Для проверки зового сдвига колебаний. Описания этих способов можно y х формулы (2) необходимо найти в специальной литературе. В данной лабораторной провести непосредст- работе использован способ разработанный на кафедре фи- Uст венное измерение угла зики ВСГТУ, который позволяет применять весьма простую 2 ϕ. Это было бы просто формулу (4). сделать, если бы имелась Определения угла фазового сдвига колебаний 1 возможность наблюдать В предлагаемом способе на экране осциллографа на- а) колебания тока и напря- блюдаются только колебания тока (рис. 4б). Колебания на- х жения на экране осцил- пряжения U подаются на вход генератора импульсов (рис.5) лографа одновременно которая может гасить электронный луч осциллографа в те- х0 (рис.4а). В этом случае достаточ- но измерить длины от- накал резков х и х0, и опреде- х1 лить экспериментальное значение ϕ по формуле: катод сетка анод Y X х2 0 x ϕ = −180 (4), -+ x x 0 D1 D2 Cp б) так как длина отрезка х Ry R2 R1 ∼U х0 пропорциональна вели- Рис.4 чине угла фазового Рис. 5 сдвига колебаний, а длина отрезка х0 про- чении коротких промежутков времени. порциональна полупериоду каждого из колебаний. Наличие Основными элементами генератора являются последова- знака (-) в формуле (4) обусловлено тем обстоятельством, тельно соединенные полупроводниковый диод D1 и стаби- что развертка электронного луча в осциллографах происхо- литрон D2. Как известно, диод D1 пропускает ток в течении дит слева направо, поэтому при положительном значении х полупериода колебания напряжения в направлении указан- колебания, представленные кривой 2, отстают по фазе от ном стрелкой. Стабилитрон по своему устройству подобен колебаний, представленных кривой х (ϕ<0), а при отрица- полупроводниковому диоду, но его атомы сильнее удержи- тельном х - опережают эти колебания (ϕ > 0). вают электроны чем атомы диода, поэтому стабилитрон бу- Поскольку на экране обычного электронного осцилло- дет проводить ток в указанном направлении только в том графа можно наблюдать только одно колебание, то в разное случае, когда приложенное к нему напряжение U больше время было создано несколько способов измерения угла фа- 6 7