Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 44 стр.

UptoLike

44
Упражнение 2. Измерение переменного электрического
напряжения с помощью осциллографа
Для измерения переменного электрического напряжения с помощью
осциллографа нужно знать его чувствительность. Определить чувстви-
тельность осциллографа по вертикали j
y
и неизвестное напряжение можно
следующим образом.
1. Выключить «усиление» по горизонтали.
2. Переключатель «ослабление» поставить в положение 1 :10.
3. Подать на вертикальный вход известное напряжение U
изв
с клеммы
«контр. сигнал» (U
изв
= 2,5 В).
4. Уложить наблюдаемую картину в экран по вертикали, регулируя
ручкой «усиление» по «оси .
Внимание: в дальнейшем усиление по вертикали не трогать!
5. Измерить отклонение L луча на экране.
6. Определить чувствительность осциллографа по формуле j
y
= (L/2)/U
изв
,
где U
изв
амплитудное значение известного напряжения. Таким образом, чув-
ствительность осциллографа при данном усилении численно равна отклоне-
нию луча (в мм) на экране осциллографа, вызываемого напряжением в 1 В.
7. Неизвестное напряжение U (с трансформатора или с выхода зву-
кового генератора) подать на вертикальный вход и измерить отклонение l
луча, вызываемое этим напряжением. Тогда, с учетом (1), U = U
изв
(l/L). Ес-
ли отклонение луча l не укладывается в экране осциллографа, следует пе-
реключатель «ослабление» поставить в положение 1 :100 и учесть это при вы-
числении U. Если отклонение l луча очень мало, следует переключатель «ос-
лабление» поставить в положение 1 :1 и также это учесть при вычислении U.
Упражнение 3. Проверка градуировки звукового генератора
синусоидальных напряжений с помощью фигур Лиссажу
Фигуры Лиссажу это кривые сложной формы, которые получаются
в результате сложения двух взаимно перпендикулярных гармонических
колебаний с различными частотами:
U
x
= U
0x
cosω
x
t = U
0x
cos 2πν
x
t,
U
y
= U
0y
cosω
y
t = U
0y
cos 2πν
y
t.
Вид фигуры Лиссажу зависит от соотношения складываемых частот. Если
частота одного колебания известна, например ν
x
, то частоту другого коле-
бания ν
y
можно найти из общего вида фигур Лиссажу по формуле:
,
y
x
xy
n
n
nn
=
(1)
где n
х
число пересечений данной фигуры с осью Х, а n
у
с осью У.
Для получения на экране осциллографа фигур Лиссажу и выполне-
ния данного упражнения необходимо следующее.
         Упражнение 2. Измерение переменного электрического
                  напряжения с помощью осциллографа
      Для измерения переменного электрического напряжения с помощью
осциллографа нужно знать его чувствительность. Определить чувстви-
тельность осциллографа по вертикали jy и неизвестное напряжение можно
следующим образом.
      1. Выключить «усиление» по горизонтали.
      2. Переключатель «ослабление» поставить в положение 1 :10.
      3. Подать на вертикальный вход известное напряжение Uизв с клеммы
«контр. сигнал» (Uизв = 2,5 В).
      4. Уложить наблюдаемую картину в экран по вертикали, регулируя
ручкой «усиление» по «оси Y».
      Внимание: в дальнейшем усиление по вертикали не трогать!
      5. Измерить отклонение L луча на экране.
      6. Определить чувствительность осциллографа по формуле jy = (L/2)/Uизв,
где Uизв – амплитудное значение известного напряжения. Таким образом, чув-
ствительность осциллографа при данном усилении численно равна отклоне-
нию луча (в мм) на экране осциллографа, вызываемого напряжением в 1 В.
      7. Неизвестное напряжение U (с трансформатора или с выхода зву-
кового генератора) подать на вертикальный вход и измерить отклонение l
луча, вызываемое этим напряжением. Тогда, с учетом (1), U = Uизв(l/L). Ес-
ли отклонение луча l не укладывается в экране осциллографа, следует пе-
реключатель «ослабление» поставить в положение 1 :100 и учесть это при вы-
числении U. Если отклонение l луча очень мало, следует переключатель «ос-
лабление» поставить в положение 1 :1 и также это учесть при вычислении U.

      Упражнение 3. Проверка градуировки звукового генератора
       синусоидальных напряжений с помощью фигур Лиссажу
      Фигуры Лиссажу – это кривые сложной формы, которые получаются
в результате сложения двух взаимно перпендикулярных гармонических
колебаний с различными частотами:
                      Ux = U0xcosωxt = U0xcos 2πνxt,
                      Uy = U0ycosωyt = U0ycos 2πνyt.
Вид фигуры Лиссажу зависит от соотношения складываемых частот. Если
частота одного колебания известна, например νx, то частоту другого коле-
бания νy можно найти из общего вида фигур Лиссажу по формуле:
                                      nx
                            ny =nx       ,                                (1)
                                      ny
где nх – число пересечений данной фигуры с осью Х, а nу с осью У.
       Для получения на экране осциллографа фигур Лиссажу и выполне-
ния данного упражнения необходимо следующее.

                                     44