Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний с помощью электронного осциллографа

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить работу электронного осциллогрофа, научиться измерять характеристики электромагнитных колебаний. Изучить сложение взаимно – перпендикулярных колебаний.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Д ва генератора электромагнитных колебаний, осциллограф.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Расскажите об устройстве электронно-лучевой трубки.

2. Для чего предназначен генератор развертки? Расскажите, как при помощи генератора развертки исследовать гармонические колебания.

3. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний равных частот: уравнение в параметрическом виде, вывод уравнения траектории в явном виде.

4. При каком соотношении частот, фаз взаимно-перпендикулярных колебаний получается прямая? Получить уравнение прямой.

5. При каком соотношении частот, фаз взаимно-перпендикулярных колебаний получается эллипс? Получить уравнение эллипса.

6. При каком соотношении частот, фаз взаимно-перпендикулярных колебаний получается парабола? Получить уравнение параболы.

7. Как можно получить фигуры Лиссажу? Как по фигуре Лиссажу определить отношение частот складываемых колебаний?

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомится с устройством электроннолучевой трубки, смонтированной отдельно от осциллографа, и ясно представить назначение каждой детали.

2. Ознакомится с расположением ручек управление на передней панели осциллографа.

3. Научится управлять лучом. Для этого необходимо вначале включить генератор развертки. С этой целью вывести ручку «диапазоны частот» из положения «выкл.». Только после этого можно включать осциллограф в сеть. Дождавшись появления на экране горизонтальной линии, ручками регулировки яркости и фокусировки производят фокусировку и выбор необходимой яркости так, чтобы получить четкую линию. Ручками перемещения изображения по осям и производят установку линии развертки по центру экрана, а ручкой «усиление» горизонтального усилителя, находящейся на правой для экспериментатора стороне панели осциллографа, добиваются того, чтобы горизонтальная линия проходила через весь экран электроннолучевой трубки. Нельзя производить фокусировку луча в точку при отсутствии напряжения развертки, так как это приводит к порче люминофора экрана.

4. Изучение формы кривой переменного напряжения.

Включить в сеть звуковой генератор. Ручками «ослабления» и «усиления» вертикального усилителя, находящимися на одной стороне панели, добиться того, чтобы изображение занимало примерно 2/3 экрана. Изменяя частоту генератора развертки с помощью ручек «диапазоны частота» и «частота плавно», получить неподвижную кривую исследуемого напряжения (синусоиду) и зарисовать ее в отчет по лабораторной работе.

5. Не изменяя амплитуды колебаний и частоты развертки, увеличить вдвое частоту звукового генератора. Уяснить, что изменилось в картине гармонического колебания, зарисовать кривую в отчет по лабораторной работе.

6. Наблюдение фигур Лиссажу.

Чтобы наблюдать фигуры Лиссажу отключают генератор развертки, для чего надо поставить ручку «диапазон частот» в положение «выкл.». Подают напряжение от двух звуковых генераторов на и – входы осциллографа. На звуковых генераторах устанавливают одинаковые частоты (50 – 200 Гц). Плавно изменяя частоту одного из генераторов, добиваются наиболее медленного изменения фигур Лиссажу. С помощью ручек «усиление» на осциллографе или регулятора «выхода» на генераторе добиваются того, чтобы амплитуда колебаний занимала 2/3 экрана.

а) Пронаблюдать сложение взаимно – перпендикулярных колебаний одинаковой частоты. Зарисовать фигуры, получающиеся при разности фаз:

б) Пронаблюдать сложение взаимно перпендикулярных колебаний кратных частот и зарисовать фигуры Лиссажу при следующих соотношениях частот (разность фаз как в пункте 6 а))

и

и

и

7. Оформить отчет по лабораторной работе. В отчете должны быть представлены:

1) графики гармонических колебаний при частотах развертки ν и 2ν, указанием осей координат, амплитуды и периода колебаний.

2) зарисовки семи троек фигур Лиссажу. Около каждого рисунка записать уравнения складываемых колебаний с указанием конкретно выбранных частот и начальных фаз.

Сделать вывод.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: