Измерение входного напряжения

3.3.1 На осциллографе (рисунок 6) включить генератор развертки ручкой 8 и установить: ручку 10 в положение 0, ручку 14 в положение 1:100, ручку 4 в положение «ВНУТР».

3.3.2 Соединить проводниками клеммы 13 и 6 осциллографа соответственно с клеммами 7 (´1) и 6 звукового генератора (рисунок 7). Переключателем 1 установить на ЗГ синусоидальную форму выходного сигнала.

3.3.3 Включить в сеть звуковой генератор и луч осциллографа тумблером «ЛУЧ». Добиться получения на экране синусоиды.

3.3.4 Ручкой 11 установить желаемую амплитуду синусоиды. Записать это положение ручки регулятора.

3.3.5 Ручками 9 и 10 установить неподвижную синусоиду.

3.3.6 Измерить полный размах синусоиды по вертикали (удвоенную амплитуду) в миллиметрах. По формуле определить – напряжение поданного сигнала и сравнить с показанием вольтметра звукового генератора.

3.3.7 Переключателем 1 (рисунок 7) перевести звуковой генератор в импульсный режим. Наблюдать, зарисовать и объяснить изображение на экране осциллографа.

3.3.8 Выключить изображение на осциллографе и звуковой генератор.

3.3.9 Сделать вывод.

 

Задание 4 Получение фигур Лиссажу и определение

Частоты исследуемого сигнала

 

3.4.1 На осциллографе (рисунок 6) ручку 8 поставить в положение «выкл.», установить, ручки 7 и 11 осциллографа на нуль и соединить проводниками: клемму 13 с клеммой 15.

3.4.2 Соединить клемму 5 осциллографа с клеммой 7 (´1) звукового генератора (рисунок 7); клемму заземления 6 осциллографа с клеммой заземления 6 генератора.

3.4.3 На звуковом генераторе нажать кнопку «´1» переключателя кратности частот 2 и установить ручкой 3 шкалу частот на 50.

3.4.4 Включить тумблер «ЛУЧ» на осциллографе, сфокусировать и вывести в центр координатной сетки световое пятно.

3.4.5 Включить в сеть звуковой генератор. Ручкой «регулировка выхода» установить стрелку вольтметра звукового генератора на середине шкалы.

3.4.6 Вращая ручки 7,11 на осциллографе и 3 на звуковом генераторе получить на экране осциллографа устойчивое изображение эллипса, которое соответствует соотношению частот =1. Частоты и записать в таблицу 2. Таким методом определяется частота любого неизвестного периодического колебания, каким в данном случае является контрольный сигнал осциллографа.

3.4.7 Продолжая вращать ручку 3 звукового генератора ЗГ, получить на экране осциллографа фигуры Лиссажу для следующих соотношений частот 1:2, 1:3, 1:4 и 2:1, и зарисовать форму каждого полученного изображения в таблицу 2. Примеры фигур Лиссажу для различных соотношений частот и различного сдвига фаз приведены в приложении А.

3.4.8 Найти число точек касания наблюдаемой фигуры с вертикальной границей описывающего прямоугольника и с горизонтальной границей описывающего прямоугольника q. Их отношение равно отношению частот . Например, на рисунке 5 число точек касания фигуры Лиссажу c вертикальной границей p= 1, число точек касания с горизонтальной границей q= 2. Соотношение частот при этом . Заполнить таблицу 2.

 

Таблица 2 Расчет частоты колебаний по фигурам Лиссажу

№ опыта	Форма изображения	Частота контрольного сигнала	Частота звукового генератора	Число точек касания	Соотношение частот
, с ^-1	, с ^-1

3.4.9 Выключить приборы.

4 Контрольные вопросы

4.1 Для чего предназначен осциллограф?

4.2 Как устроены электронная пушка и электронно-лучевая трубка, каково их назначение?

4.3 Что такое чувствительность трубки осциллографа, как ее рассчитать теоретически?

4.4 Каково назначение пилообразного напряжения?

4.5 Каким образом и для чего нужно регулировать частоту пилообразного напряжения?

4.6 При каких условиях возникают фигуры Лиссажу?

4.7 Как определить частоту неизвестного сигнала с помощью фигуры Лиссажу?

Лабораторная работа № 3

Исследование зависимости электрического

Сопротивления проводника от температуры

 

Цель и задачи работы: Изучение физических основ теории электропроводности металлов, получение экспериментальной зависимости сопротивления металлического проводника от температуры, определение температурного коэффициента сопротивления материала проводника.

 

Общие сведения

 

Электрическим сопротивлением называется величина, характеризующая противодействие проводника или цепи электрическому току. Электрическое сопротивление участка цепи, не содержащего источника ЭДС, при постоянном напряжении на его концах – скалярная величина, равная отношению напряжения концах проводника к величине тока в нем (закон Ома для участка цепи). Это сопротивление называется омическим или активным и зависит от размеров, формы и материала проводника. Сопротивление однородного по составу проводника при постоянных сечении и длине определяется формулой:

, (1)

где - удельное электрическое сопротивление проводника, Ом∙м. Удельные сопротивления различных проводников приведены в приложении Б.

Обычно сопротивление проводников зависит от температуры и лишь при , когда тепловые колебания ионов в узлах кристаллической решетки не влияют на величину сопротивления, сопротивление проводника определяется только его кристаллической структурой и не зависит от При сверхнизких температурах 2…4 у некоторых металлов и сплавов наблюдается отсутствие сопротивления (сверхпроводимость).

Экспериментально установлено, что для большинства металлов и сплавов при комнатных температурах зависимость электрического сопротивления от температуры описывается следующей формулой:

, (2)

где - сопротивление проводника при температуре º С; - сопротивление при температуре окружающей среды , - температурный коэффициент сопротивления, .