Задание 1. Исследование синусоидального сигнала звукового генератора.
1. Ознакомиться с описанием используемых приборов (схема на рис. 5).
2. Включить осциллограф в сеть и настроить его.
3. Подать напряжение от звукового генератора на вход Y осциллографа и получить на экране устойчивое изображение нескольких периодов сигнала.
4. Измерить период сигнала и рассчитать его частоту.
5. Результаты измерений занести в таблицу 1.
6. Повторить измерение частоты сигнала звукового генератора на трех – четырех различных частотах.
Таблица 1.
| № п/п | Период сигнала в делениях | Период сигнала в секундах | Частота сигнала | Показания PQ |
7. При любой частоте сигнала звукового генератора установить его наибольший вертикальный размер в пределах рабочей части экрана.
8. Измерить амплитуду сигнала.
9. Сравнить полученный результат с показанием вольтметра звукового генератора (учесть при этом: показания вольтметра генератора соответствуют эффективному значению напряжения).
10. Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| Частота сигнала генератора, Гц | Амплитуда сигнала, дел | Амплитуда сигнала, В | Эффективное напряжение на выходе звукового генератора, В | Амплитудное напряжение на выходе звукового генератора, В |
Задание 2. Исследование импульсного сигнала.
1. Ознакомиться со схемой, изображенной на рис. 6.
Для изучения электронного осциллографа используется звуковой генератор PQ, а также преобразователь импульсов ПИ (ФПЭ-08). Напряжение питания на преобразователь импульсов поступает от источника питания ИП (рис. 6). ПИ преобразует синусоидальное напряжение звукового генератора в прямоугольные импульсы той же частоты. Скважность импульсов (отношение периода Т сигнала к его длительности τ) регулируется на ФПО-08 кнопкой «скважность - грубо» и ручки «скважность точно».
Следует помнить, что для надежной работы ПИ напряжение, поступающее на ПИ со звукового генератора должно составлять 2-3В.
2. Подобрав достаточное усиление и частоту развертки на осциллографе, получить устойчивую картину прямоугольных импульсов на экране и нарисовать ее.
3. Измерить период Т и длительность τ прямоугольных импульсов на экране и определить скважность импульса 
(рис. 7).
4. Результаты занести в таблицу 3.
Таблица 3.
| № п/п | τ | Т | Q |
5. Повторить измерения периода импульса, его длительности и скважности при других частотах звукового генератора, установив наибольший вертикальный размер синусоид в пределах рабочей части экрана.
Задание 3. Наблюдение фигур Лиссажу при сложении колебаний, происходящих в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
При подаче синусоидальных напряжений одновременно на горизонтальные и вертикальные пластины трубки осциллографа луч будет находиться под действием двух взаимно перпендикулярных отклоняющих сил. В зависимости от амплитуды, частоты и фазы подаваемых напряжений на экране осциллографа будут получаться различные фигуры, называемые фигурами Лиссажу.
1. Собрать схему, изображенную на рис. 8.
2. Изменяя частоту сигнала звукового генератора, получить и зарисовать фигуры Лиссажу при соотношении частот 1:1, 1:2, 1:3, 2:3.
3. Соотношение частот можно определить как по шкале генератора, так и по виду фигуры. Отношение частот колебаний равно отношению числа касаний фигуры с прямой, параллельной оси Х и с прямой, параллельной оси Y.
4. Результаты измерений и рисунки поместить в таблицу 4.
Таблица 4
| Частота, Гц | Соотношение частот, определенное по виду фигуры | Вид фигуры Лиссажу |
Задание 4. Наблюдение кривой изменения тока в одно- и двухполупериодном выпрямителе.
Для получения одно- и двухполупериодного выпрямления тока используется выпрямитель, собранный по мостовой схеме (рис. 9).
1. Ознакомиться со схемой, изображенной на рис. 10.
2. Вход Y осциллографа соединить с клеммами А и В на панели моста.
3. На выпрямитель подать напряжение 6,3 В от питания.
4. Включить генератор развертки осциллографа и получить устойчивую картину изменения тока от времени при однополупериодном выпрямлении. Зарисовать картину в тетрадь.
5. Вход Y осциллографа соединить с клеммами С и В на панели моста и получить на экране осциллографа устойчивую картину изменения тока от времени при двухполупериодном выпрямлении. Зарисовать картину в тетрадь.
Контрольные вопросы
1. Опишите принцип действия электронно-лучевой трубки.
2. Как зависит чувствительность трубки осциллографа от ускоряющего напряжения и расстояния между пластинами?
3. Каково назначение и принцип действия генератора развертки?
4. Как определить с помощью осциллографа:
а) период исследуемого сигнала;
б) напряжение исследуемого сигнала?
Литература
1. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. 2. М: Наука, 1988. – 431 с.
2. И.В.Савельев. Курс общей физики: В 5 кн.: Кн 2:Электричество и магнетизм: Учебное пособие для вузов. Изд. АСТ, Астрель, 2008. - 336 с.
3. Лабораторные занятия по физике. /Под ред. Гольдина Л.Л.- М.: Наука, 1983.- 704 с.
4. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.III: Учеб. пособие.- М: Физматлит, 2004.- 656 с.
5. А.Н. Матвеев.- Электричество и магнетизм: учеб. пособие для студентов вузов.- М: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2005. – 464 с.
5. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. – М.: Высшая школа, 1983.- 279 с.
6. Портис А. Физическая лаборатория. – М.: Наука, 1972. - 400 с.
