Ознайомитися з принципом дії і будовою осцилографа С1-83. Навчитися користуватись універсальним осцилографом С1-83
1 Не вмикаючи приладу, ознайомитися із призначенням ручок та перемикачів осцилографа С1-83 (див. підрозділ 4.1.1). Зверніть увагу: для кнопкових перемикачів не можна одночасно натискати на дві та більше кнопок, це призводить до пошкодження приладу.
2 Підключіть вхід напівпровідникового випрямляча струму з RC-фільтром до клем К та Д звукового генератора (рис. 4.1.4). До цих самих клем підключіть високочастотний кабель другого каналу С1-83. Високочастотний кабель першого каналу С1-83 підключіть до виходу напівпровідникового випрямляча струму (клеми А та В, рис. 4.1.4). Зверніть увагу: більш довгий ввід високочастотного кабелю осцилографа повинен підключатись до заземленого виходу генератора (клеми Д або В).
3 Перемикачі С1-83 встановіть у таке положення:
потенціометри “>” каналу I та II встановіть у крайнє праве положення. У цьому разі коефіцієнт відхилення буде визначатися перемикачем “V/дел”;
встановіть перемикачі входу в підсилювачі в положення “^”;
перемикач “ВРЕМЯ/ДЕЛ” встановіть у положення “0,5 ms”;
ручку “ПЛАВНО” встановіть у крайнє праве положення. В цьому разі коефіцієнт розгортки буде визначатися перемикачем “ВРЕМЯ/ДЕЛ”.
4 На вертикальній панелі звукового генератора ручку регулятора вихідного сигналу встановіть у середнє положення. Встановіть частоту 400 Гц.
5 Підключіть осцилограф та ЗГ до джерел живлення. Увімкніть ці прилади за допомогою відповідних перемикачів.
6 Не змінюючи положення перемикачів входу в підсилювач (“^”), отримайте на екрані осцилографа пряму лінію спочатку від I каналу, потім від II каналу, потім дві лінії від обох каналів разом. Для цього використовуйте такі ручки: “*” – яскравість зображення, “Ä” – чіткість (фокус) зображення, “b” – положення світної точки вздовж вертикалі, “«” – переміщення променя вздовж горизонталі, а також перемикачі режиму роботи підсилювачів каналів I та II, перемикачі блока синхронізації.
7 Отримайте на екрані осцилографа нерухоме зображення сигналу від ЗГ. Для цього перемикач входу в підсилювач другого каналу встановіть у положення “ 
”, натисніть кнопку “II, X-Y” перемикачів режиму роботи підсилювачів. Також використайте ручки керування підсилювача другого каналу, ручки керування блока синхронізації (в тому числі й потенціометр “уровень”). Виміряйте амплітуду та період сигналу від ЗГ. Ці дані запишіть у протокол лабораторної роботи. Зверніть увагу: коефіцієнт підсилення, яке встановлює перемикач “V/дел” підсилювача, відповідає дійсності тільки тоді, коли ручка потенціометра плавного регулювання коефіцієнта підсилення встановлена в крайнє праве положення; значення, яке встановлює перемикач “ВРЕМЯ/ДЕЛ” блока розгортки, відповідає дійсності тільки тоді, коли ручка потенціометра плавного регулювання розгортки встановлена в крайнє праве положення. При визначенні коефіцієнта підсилення потрібно враховувати положення перемикача “b”“х1”, “х10”, а при визначенні коефіцієнта розгортки – перемикача “«”, “х1”, “х0,2”. Зробіть рисунок[12]) або сфотографуйте зображення екрана осцилографа.
8 Отримайте на екрані осцилографа нерухоме зображення сигналу від виходу випрямляча (клеми А, В), в якому відключено конденсатор (тобто RC-фільтр). Для цього перемикач входу в підсилювач першого каналу встановіть у положення “ ”, натисніть кнопку “I” перемикачів режиму роботи підсилювачів. Також використайте ручки керування підсилювача першого каналу, ручки керування блока синхронізації (у тому числі й потенціометр “уровень”). Далі перемикач випрямляча П1 переведіть у положення 2 (рис. 4.1.4). У цьому разі на екрані осцилографа будемо спостерігати сигнал після проходження діода без впливу конденсатора. Зробіть рисунок або сфотографуйте зображення екрана осцилографа.
9 Отримайте на екрані одночасне зображення сигналів обох каналів. Для цього використайте перемикач режиму роботи підсилювачів “---” (або “®®”) та інші.
10 Отримайте на екрані зображення, що є сумою двох сигналів обох каналів. Для цього використайте перемикач роботи підсилювачів “I ± II”. Якщо змінити полярність подачі сигналу другого каналу за допомогою перемикача “ 
”, то отримаємо на екрані зображення, що є різницею двох сигналів.
11 Отримайте на екрані осцилографа залежність сигналу другого каналу від сигналу першого каналу. Тобто подайте на пластини, що відхиляють промінь у горизонтальному напрямку, сигнал першого каналу, а на пластини, що відхиляють промінь у вертикальному напрямку, – сигнал другого каналу. Для цього використайте перемикач роботи підсилювачів “II, X‑Y”, перемикач блока синхронізації “Х-Y”.
За допомогою осцилографа С1-83 виміряти параметри швидкозмінних електричних процесів у напівпровідниковому випрямлячі струму з RC‑фільтром. Дослідити вплив ємності конденсатора RC-фільтра на згладжування пульсацій напруги після випрямляча.
12 Знову на екрані осцилографа отримайте зображення сигналу від виходу випрямляча з RC-фільтром, у якому вимкнено конденсатор. Для цього виконайте п. 8.
13 Встановіть отримане в п. 12 зображення вздовж вертикалі так, щоб нульове значення напруги збігалося з однією з горизонтальних ліній екрана осцилографа (лінія АБ на рис. 4.1.5). У подальшому вимірювання напруги будемо проводити відносно цього рівня (лінія АБ).
14 Встановіть перемикач П1 випрямляча (рис. 4.1.4) у положення 1 (С = С1 = 0,068 мкФ). На екрані осцилографа з’явиться зображення сигналу з виходу випрямляча, в якому підключено RC-фільтр. Зробіть рисунок або сфотографуйте зображення екрана осцилографа.
15 Виміряйте максимальне 
та мінімальне значення 
сигналу відносно нульового за напругою рівня[13]), тобто відносно лінії АБ (рис. 4.1.5, 4.1.6). Виміряйте сталу 
як час між моментами максимального значення сигналу та значенням, що дорівнює 
(рис. 4.1.6).
16 Порівняйте експериментальне значення з теоретичним 
, результат порівняння запишіть у протокол.
17 Обчисліть коефіцієнт пульсацій[14]) за формулою
. (4.1.5)
Запишіть цей результат у протокол.
| 
|
| Рисунок 4.1.5 – Сигнал на виході випрямляча, коли конденсатор, а отже, і RC-фільтр вимкнено. Горизонтальна лінія АБ відповідає напрузі, що дорівнює нулю | Рисунок 4.1.6 – Сигнал на виході випрямляча, коли RC-фільтр підключено. Горизонтальна лінія АБ відповідає напрузі, що дорівнює нулю |
18 Встановіть перемикач П1 випрямляча (рис. 4.1.4) у положення 3 (С = С2 = 1,0 мкФ). Зробіть рисунок (або сфотографуйте зображення екрана осцилографа. Виміряйте максимальне та мінімальне значення сигналу відносно нульового за напругою рівня (рис. 4.1.5, 4.1.6, лінія АБ). За формулою (4.1.5) визначте коефіцієнт пульсацій.
19 Вимкніть осцилограф та звуковий генератор.
20 Запишіть висновки за результатами роботи. З’ясуйте, коли згладжування відбувається краще, як якість згладжування залежить від ємності конденсатора.
Контрольні питання[15])
1 Призначення електронного осцилографа.
2 Описати будову і принцип дії електронно-променевої трубки.
3 Перелічіть основні блоки осцилографа. Яке їх призначення?
4 Описати будову електронної гармати. Як вона працює?
5 Описати принцип роботи генератора розгортки. Яке його призначення?
6 Для чого потрібна синхронізація? Які можливості синхронізації реалізовані в осцилографі С1-83?
7 Описати методику вимірювання напруги за допомогою осцилографа С1-83.
8 Описати методику вимірювання часу за допомогою осцилографа С1-83.
9 Описати схему та принцип роботи напівпровідникового однопівперіодного випрямляча з RC-фільтром.
10 За допомогою закону Ома розрахуйте процес зміни напруги під час розрядження конденсатора.
11 Доведіть, що 
– це час, за який напруга конденсатора ємністю 
зменшується в 
разів за рахунок розряду через резистор з опором 
.
12 Дайте означення коефіцієнта пульсацій. Що характеризує цей коефіцієнт?
13 Як впливає співвідношення між періодом сигналу та сталою RC-фільтра на якість згладжування випрямленої напруги?
14 Яка сила діє на електрон, коли він пролітає між пластинами конденсатора? На скільки зміститься електрон у вертикальному напрямку за час прольоту між пластинами конденсатора? Початкову швидкість електрона, напругу між пластинами конденсатора, геометричні розміри конденсатора вважати відомими. Також вважати, що напруга за час прольоту електрона між пластинами конденсатора практично не змінюється.
15 Які явища обмежують можливість досліджувати високочастотні сигнали за допомогою осцилографа?
16 Явище електризації. Електричний заряд. Елементарний електричний заряд. Дискретність заряду. Закон збереження електричного заряду.
17 Закон Кулона. Одиниці вимірювання заряду. Принцип суперпозиції електричних сил.
18 Електричне поле. Напруженість електричного поля. Напруженість електричного поля точкового заряду. Принцип суперпозиції електричних полів.
19 Потік вектора. Теорема Гауса для вектора напруженості електричного поля.
20 Напруженість електричного поля безкрайньої однорідно зарядженої пластини.
21 Напруженість електричного поля однорідно зарядженого циліндра.
22 Напруженість електричного поля і потенціал об'ємно зарядженої кулі.
23 Диференціальна форма електростатичної теореми Гауса. Значення теореми Гауса в теорії електрики.
24 Робота з переміщення заряду в електростатичному полі, потенціальна енергія точкового заряду. Потенціал електричного поля. Потенціал системи зарядів. Теорема про циркуляцію електростатичного поля.
25 Зв’язок між напруженістю електростатичного поля і потенціалом. Силові лінії та еквіпотенціальні поверхні. Перпендикулярність силових ліній та еквіпотенціальних поверхонь.
26 Поле електричного диполя.
4.2 Лабораторна робота
«Визначення горизонтальної складової вектора індукції магнітного поля землі»
Мета роботи: експериментально визначити горизонтальну складову вектора індукції магнітного поля Землі.
Обладнання: 1) тангенс-гальванометр; 2) міліамперметр постійного струму; 3) реостат; 4) джерело живлення; 5) двохполюсний перемикач.
Дата добавления: 2015-05-05; просмотров: 1209;