- •Методические указания к лабораторным работам по разделу "электричество и магнетизм"
- •Введение
- •Правила выполнения работы и офрмления полученных результатов
- •Рекомендуемая литература
- •Практические задания
- •1. Регулировка тока в широких пределах с помощью реостата.
- •2. Регулировка напряжения с помощью потенциометра.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестного сопротивления методом амперметра и вольтметра.
- •2. Определение неизвестного сопротивления мостовым методом.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока.
- •2. Проверка энергетических соотношений в замкнутых цепях постоянного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение неизвестной эдс методом компенсации.
- •2. Определение компенсационным методом напряжений, токов и сопротивлений.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Предварительный расчет параметров зарядной и разрядной цепи.
- •2. Исследование зависимостей напряжения и тока от времени при зарядке и разрядке конденсатора.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение параметров воздушного конденсатора.
- •2. Определение емкости плоского конденсатора с диэлектрической пластиной и расчет диэлектрической проницаемости.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Снятие временных зависимостей.
- •2. Снятие вольт-вольтовых характеристик.
- •3. Определение частоты сигнала и сдвига фаз методом фигур Лиссажу.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Практические задания
- •1. Определение индуктивности, активного сопротивления катушки.
- •2. Расчет параметров колебательного контура и экспериментальное получение затухающих колебаний.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 10
- •Практические задания
- •1. Определение емкости конденсатора.
- •2. Определение активного сопротивления и индуктивности катушки.
- •3. Проверка закона Ома для переменного тока.
- •4. Изучение резонанса напряжений в цепи переменного тока.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Лабораторная работа № 11
- •Практические задания
- •1. Исследовать зависимость анодного тока от напряжения между электродами при разных токах накала катода. Проверка закона Богуславского-Ленгмюра.
- •2. Расчет температуры катода при различных токах накала. Определение работы выхода электронов из вольфрама.
- •Вопросы к зачету по работе.
- •Оглавление
- •Электричество и магнетизм
- •3,5 Усл. Печ. Л. Тираж 250 экз. Заказ № 8
Практические задания
1. Снятие временных зависимостей.
П родемонстрировать временную развертку пилообразного сигнала и определить его характеристики (амплитуду и частоту). Для этого в качестве источника пилообразного напряжения можно использовать выход на боковой панели другого осциллографа (Рис. 4). Зарисовать полученную осциллограмму и определить амплитуду и период исследуемого сигнала, используя откалиброванные ручки усиления канала "Y" и установки периода временной развертки.
П
38
Д ля демонстрации синусоидального сигнала к пластинам вертикального отклонения осциллографа необходимо подключить звуковой генератор (Рис. 6). Определить амплитуду и период синусоиды. Продемонстрировать преподавателю полученные осциллограммы и показать возможность изменения характеристик исследуемых сигналов при помощи органов управления осциллографом и звуковым генератором.
2. Снятие вольт-вольтовых характеристик.
Для снятия функциональных зависимостей одной величины от другой от пластин "Х" отключается генератор временной развертки и подключается усилительный блок канала "Х". Необходимо, чтобы величина, выступающая в роли аргумента, менялась по периодическому закону, например – по синусоидальному: .
Н
39
3. Определение частоты сигнала и сдвига фаз методом фигур Лиссажу.
При подаче на пластины "Y" и "Х" осциллографа гармонических сигналов на экране получаются кривые различной формы, получившие название фигур Лиссажу. Форма фигур и их ориентация относительно осей определяется соотношением частот и сдвигом фаз между сигналами, подаваемыми на различные пластины осциллографа. Осциллограф С1-83 двухлучевой, что дает возможность пронаблюдать как временную развертку складываемых сигналов, так и результат сложения.
Д ля наблюдения фигур Лиссажу необходимо на одни пластины осциллографа подать сигнал со звукового генератора, а на другие – с переменного выхода источника тока ВС-24 (Рис. 8). Простейшая фигура – эллипс получается при совпадении частот двух источников, причем при точном совпадении эллипс не должен вращаться. Если эллипс вращается, это означает, что частоты немного не совпадают и разность фаз колебаний плавно меняется. Если частоты складываемых колебаний отличаются в целое число раз (в 2, в 3 и т.д.) то на экране осциллографа при определенной разности фаз получается вертикальная или горизонтальная восьмерка с двумя, тремя и более петлями.
Подбирая частоту звукового генератора, пронаблюдать и проанализировать вид фигур, получающихся при соотношении частот 1:1, 1:2, 2:1, 3:1 и т.д., определить частоту сигнала, снимаемого с ВС-24.
С
40
клонный эллипс, по углу наклона которого можно судить о величине сдвига фаз (Рис. 9). Он определяется по формулам:
,
где X0, Y0 – проекции эллипса на оси координат, а x0, y0 – отрезки между точками пересечения эллипса с осями координат.
О пределить сдвиг фаз между колебаниями напряжения на резисторе и реактивном сопротивлении (конденсаторе или катушке индуктивности) можно и другим способом, используя двухлучевой осциллограф (Рис. 10). В этом случае включается временная развертка на оба входа "Y1" и "Y2", на которые подаются сигналы с резистора и с конденсатора (или катушки), и по смещению одной синусоиды относительно другой определяется сдвиг фаз одного сигнала относительно другого:
,
причем знак сдвига фаз определяется по тому, опережает или отстает синусоида UC или (UL)относительно UR.