Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 39 стр.

UptoLike

Рубрика: 

39
Другим важным элементом электронно- лучевого осциллографа
является генератор развертки.
Генератор развертки представляет собой радиотехническое устройство,
позволяющее перемещать электронный луч вдоль горизонтальной оси с
постоянной скоростью (V=const.) Предположим , что в момент времени t
0
к горизонтально отклоняющим пластинам П
х
(в электронно - лучевой
трубке они расположены вертикально ) приложено напряжение, линейно
изменяющееся со временем . Тогда светящееся пятно будет двигаться по
экрану со скоростью V=const в этом же направлении. Это напряжение
называют напряжением развертки U
р.
Если в этот же момент времени t
0
к
вертикально отклоняющим пластинам П
у
(в электронно - лучевой трубке
они расположены горизонтально ) подключить исследуемое переменное
напряжение U(t) , имеющее периодический характер, то на экране
получится кривая зависимости напряжения от времени в интервале
времени от t
1
до t
2
, где t
2
- момент времени , когда пятно достигает края
экрана . Так как U(t) -периодическая функция с периодом T=t
1
-t
0
, то на
экране будет виден один период изменения величины U(t) (рис.2).Если
заставить луч в момент времени t
1
мгновенно возвратиться в исходное
состояние (точку А, соответствующую времени t
0
) и повторить развертку с
V=const до точки В (соответствующей времени t
1
), мы увидим на экране
второй период изменения величины U(t).
Таким образом , смещая луч от точки А до точки В вдоль горизонтальной
оси с V=const , а потом мгновенно возвращая его от В в А и повторяя
такую развертку многократно , мы сможем увидеть на экране
неподвижную картину U(t) в течение одного периода , если T=t
1
-t
0
. Если
же nT=t
1
-t
0
, где n - целое число , то на экране мы получим n периодов
изменения величины U(t).
После всего сказанного следует, что график изменения во времени
напряжения развертки Up должен иметь вид, изображенный на рис.3.
Для получения такого
напряжения в осциллографе
смонтирован генератор
пилообразного напряжения.
Итак, для получения
неподвижного изображения
исследуемого
периодического
напряжения U(t) на экране осциллографа необходимо, чтобы t
1
-t
0
=nT, где
n-целое число . Если же n-число дробное, то изображение на экране будет
передвигаться, что затрудняет наблюдение за этим изображением .
Но даже если период исследуемого напряжения и период пилообразного
напряжения равны и кратны , нельзя ручаться за сохранение указанного
равенства и в дальнейшем . Причина - возможная нестабильность частоты
U
р
t
0
t
1
t
Рис.3
                                            39
         Д ру гим ва ж ны м элементом элек тронно-лу чевого осциллогра фа
являетсягенератор ра з          вертк и.
Г енера тор ра з    вертк и предста вляет собой ра диотехническ ое у стройство,
поз  воляю щ ее перемещ ать элек тронны й лу ч вдоль гориз               онта льной оси с
постоянной ск оростью (V=const.) П редполож им, что в момент времени t0
к гориз     онта льно отк лоняю щ им пла стина м П х (в элек тронно-лу чевой
тру бк е они ра сполож ены вертик а льно ) прилож ено на пряж ение, линейно
из меняю щ ееся со временем. Т огда светящ ееся пятно бу дет двига ться по
эк ра ну со ск оростью V=const в этом ж е на пра влении. Это на пряж ение
на з ы ва ю т на пряж ением ра з     вертк и Uр. Е сли в этот ж е момент времени t0 к
вертик а льно отк лоняю щ им пла стина м П у (в элек тронно-лу чевой тру бк е
они ра сполож ены гориз            онта льно) подк лю чить исследу емое переменное
на пряж ение U(t) , имею щ ее периодическ ий ха ра к тер, то на эк ра не
полу чится к ривая з          а висимости на пряж ения от времени в интерва ле
времени от t1 до t2 , где t2-момент времени, к огда пятно достига ет к ра я
эк ра на . Т а к к ак U(t) -периодическ а я фу нк ция с периодом T=t1-t0, то на
эк ра не бу дет виден один период из           менения величины U(t) (рис.2).Е сли
за ста вить лу ч в момент времени t1 мгновенно воз                 вратиться в исходное
состояние (точк у А, соответству ю щ у ю времени t0) и повторить ра з             вертк у с
V=const до точк и В (соответству ю щ ей времени t1), мы у видим на эк ра не
второй период из       менениявеличины U(t).
Т а к им обра з   ом, смещ а я лу ч от точк и А до точк и В вдоль гориз         онта льной
оси с V=const , а потом мгновенно воз               вра щ а я его от В в А и повторяя
та к у ю     ра звертк у многок ра тно, мы смож ем у видеть на эк ра не
неподвиж ну ю к артину U(t) в течение одного периода , если T=t1-t0. Е сли
ж е nT=t1-t0, где n-целое число, то на эк ра не мы полу чим n периодов
из менениявеличины U(t).
 П осле всего ск а з      а нного следу ет, что гра фик из         менения во времени
на пряж енияра з     вертк и Up долж ениметь вид, из         обра ж енны й на рис.3.
   Д ля полу чения та к ого
на пряж ения в осциллогра фе Uр
смонтирова н             генератор
пилообра з     ного на пряж ения.
И та к ,       для      полу чения
неподвиж ного из       обра ж ения         t0       t1                                 t
исследу емого
                                                               Рис.3
периодическ ого
на пряж ения U(t) на эк ра не осциллогра фа необходимо, чтобы t1-t0=nT, где
n-целое число. Е сли ж е n-число дробное, то из           обра ж ение на эк ра не бу дет
передвига ться, что з       а тру дняетна блю дение з   а этим из  обра ж ением.
Н о да ж е если период исследу емого на пряж ения и период пилообра з                 ного
на пряж ения ра вны и к ра тны , нельз        я ру ча ться з  а сохра нение у к а за нного
ра венства и в да льнейш ем. П ричина - воз          мож на я неста бильность ча стоты