Описание экспериментальной установки

Установка состоит из выпрямительной схемы, в которой использован трансфор­матор со средней точкой. Она снабжена тумблерами (включате­лями), с помощью которых через нагрузку R можно пропускать или синусоидальный ток, или ток однополупериодного выпрям­ления, или ток двух полупериодного выпрямления, а также под­ключать к нагрузке конденсатор для сглаживания пульсаций.

В осциллограф на вход Y вертикального отклонения луча подается напряжение, прямо пропорциональное току в нагрузке. Кроме этого, к нагрузке подключен вольтметр электромагнитной системы, где использовано втягивание сердечника в катушку маг­нитным полем измеряемого тока. Вольтметр этой системы показы­вает среднеквадратичное значение периодического напряжения.

Проведение измерений и обработка результатов

Включив с разрешения преподавателя установку в сеть, включают осциллограф и дают ему прогреться одну - две минуты. Первым на вход Y осциллографа с помощью тумблеров подают синусоидальный сигнал. Если требуется, ручками управления яр­костью и фокусировкой электронного луча корректируют чет­кость осциллограммы. Ручками центровки изображения распола­гают осциллограмму симметрично относительно сетки на экране. Ручками усиления Y и усиления X размещают осциллограмму в пределах сетки. С помощью ручки частоты синхронизации и пе­реключателя частотных диапазонов добиваются устойчивости осциллограммы на экране.

Реально в процессе настройки приходится выполнять различ­ные регулировки в самых различных последовательностях. Поэтому первую настройку осциллографа проводит преподаватель.

Настроив осциллограф, просматривают и зарисовывают с внимательным соблюдением форм и размеров пять осцилло­грамм: синусоиду выпрямляемого переменного напряжения; пульсации однополупериодного выпрямления; пульсации двух полупериодного выпрямления; сглаживание пульсаций однополупериодного выпрямления; сглаживание пульсаций двух полупериодного выпрямления.

При наблюдении этих осциллограмм необходимо НЕ МЕ­НЯТЬ усиление Y, чтобы правильно пронаблюдать взаимоотно­шение этих процессов.

Вольтметр позволяет калибровать вертикальную шкалу сетки осциллографа и рассчитать цену деления сетки по вертика­ли в единицах - В/дел. Только надо помнить, что рукояткой УСИЛЕНИЕ Y можно менять цену деления в широких пределах, поэтому подобранное усиление Y в ходе работы менять уже нельзя.

При определении цены деления, используют синусоидаль­ное напряжение: отсчитывая по вертикальной шкале осциллогра­фа амплитудное значение напряжения в делениях сетки, а вольт­метр электромагнитной системы показывает среднеквадратичное значение напряжения (его еще называют действующим или эф­фективным). Связь между амплитудным U_m и среднеквадратич­ным U значениями напряжения устанавливается математически:

,

откуда . Зная показания вольтметра U, можно вычис­лить значение U_m в вольтах и затем рассчитать ту цену деления, которая была установлена ручкой УСИЛЕНИЕ Y начале выпол­нения работы.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы (техническое задание).

3. Необходимые теоретические сведения.

4. Схема экспериментальной установки и перечень ее частей.

5. Результаты измерений, в виде зарисованных графиков.

6. Обработка результатов - способы и расчеты.