Исследование электрических колебаний с помощью электронного осциллографа (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.90

Стр.91

УДК 531075.81 ББК 53:35.71я7 И88 Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: Печатается по решению редакционно-издательского совета д-р техн. наук, проф. Ф. Х. Тазюков канд. техн. наук, доц. А. Ш. Мухтаров И88 Авторы: В. П. Архипов, Р. Х. Зиятдинов, Е. С. Нефедьев, А. В. Репина Исследование электрических колебаний с помощью электронного осциллографа : учебное пособие / В. П. Архипов [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. – 92 с. ISBN 978-5-7882-2237-0 Учебное пособие является обобщением целого ряда лабораторных работ по изучению электромагнитных колебаний и предназначено для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторных работ и обработке результатов измерений. Внимание обучающихся обращается на физические основы процессов, связанных с электромагнитными колебаниями, а также на методику изучения электрических переменных процессов. Предназначено для обучающихся 1–2 курсов всех направлений подготовки механического и технологического профиля, изучающих дисциплину «Физика». Подготовлено на кафедре физики. УДК 531075.81 ББК 53:35.71я7 ISBN 978-5-7882-2237-0 © Архипов В. П., Зиятдинов Р. Х., Нефедьев Е. С., Репина А. В., 2017 ский 2017 © Казанский национальный исследовательтехнологический университет, 2

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................. 3 1. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА ................................................................................................. 7 1.1. Электронно-лучевая трубка............................................................................ 7 1.2. Усилители вертикального и горизонтального отклонения луча ................. 9 1.3. Блок развертки ............................................................................................... 10 1.4. Блок синхронизации ...................................................................................... 12 1.5. Измерение параметров электрических сигналов ........................................ 13 1.6. Исследование импульсных сигналов ........................................................... 16 1.7. Электрическая линза – фокусировка электронного луча системой анодов .................................................................................................................... 17 1.8. Действие отклоняющих пластин осциллографа ......................................... 18 1.9. Общие указания к лабораторным работам ................................................. 21 1.9.1 Краткое описание осциллографа С1-117/1............................................... 21 1.9.2 Описание генератора сигналов низкочастотного Г3-112/1 ..................... 23 2. ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА .............................................................. 25 Лабораторная работа ............................................................................................ 25 Подготовка осциллографа к работе .................................................................... 25 2.1. Наблюдение синусоидального сигнала и измерение его параметров ...... 26 2.2. Наблюдение периодического прямоугольного сигнала и измерение его параметров ...................................................................................................... 28 Контрольные вопросы ......................................................................................... 30 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОНТУРЕ ...................................................................... 32 Лабораторная работа ............................................................................................ 32 3.1. Электрический колебательный контур ....................................................... 32 3.2. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний в электрическом контуре ..................................................................................... 35 3.3. Измерение параметров затухающих колебаний в электрическом контуре .................................................................................................................. 39 Подготовка осциллографа и установки к работе ............................................... 40 3.4. Определение параметров затухания колебаний ......................................... 41 3.5. Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора электрического контура. Апериодический режим ............................................ 43 Контрольные вопросы ......................................................................................... 45 4. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ МЕТОДОМ ФИГУР ЛИССАЖУ............................................................................................................ 46 Лабораторная работа ....................................................................................................... 46 4.1. Гармонические колебания ............................................................................ 47 4.2. Вращающийся вектор амплитуды ............................................................... 48 90

Стр.90

4.3. Сложение гармонических колебаний одного направления ....................... 49 4.4. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний одинаковой частоты ............................................................................................. 50 4.5. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с кратными частотами .......................................................................................... 53 4.6. Применение фигур Лиссажу для измерения частот гармонических колебаний .............................................................................................................. 54 4.7. Экспериментальная часть ............................................................................. 56 Подготовка осциллографа и генераторов к работе ........................................... 57 4.8. Наблюдение фигур Лиссажу и измерение неизвестных частот источника переменного сигнала ......................................................................... 58 4.9. Измерение кратных частот с помощью фигур Лиссажу ............................ 59 Контрольные вопросы ......................................................................................... 60 5. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В СВЯЗАННЫХ КОНТУРАХ .......................................................................................................... 61 Лабораторная работа ............................................................................................ 61 5.1. Колебания связанных механических маятников ........................................ 61 5.2. Колебания в системе связанных электрических контуров ........................ 65 5.3. Частоты нормальных колебаний в системе связанных электрических контуров ................................................................................................................ 66 5.4. Биения в системе связанных электрических контуров .............................. 69 5.5. Экспериментальная часть ............................................................................. 69 5.6. Измерение частот нормальных колебаний.................................................. 70 5.7. Исследование биений в связанных контурах .............................................. 72 Контрольные вопросы ......................................................................................... 73 6. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЛАКСАЦИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ ... 74 Лабораторная работа ............................................................................................ 74 6.1. Ионизация газов ............................................................................................ 74 6.2. Газовые разряды ............................................................................................ 75 6.3. Тлеющий разряд в неоновой лампе ............................................................. 76 6.4. Генератор релаксационных колебаний на неоновой лампе ...................... 79 6.5. Экспериментальная часть ............................................................................. 82 6.6. Изучение работы генератора релаксационных колебаний ........................ 83 6.7. Определение периода релаксационных колебаний методом фигур Лиссажу ................................................................................................................. 85 Контрольные вопросы ......................................................................................... 88 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................. 89 91

Стр.91