МУ-Э-63 (1003808), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Падая на люминесцентный экран654321Рис. 9. Схема измерения тока осциллографом:1 – электронно-лучевая трубка; 2 – пластины вертикального отклонения; 3 – электронная пушка; 4 – резистор; 5 – нагреватель калориметра; 6 – переключатель «постоянный ток / выключено/ переменный ток».трубки, электроны вызывают его свечение в виде точки.ЭЛТ содержит две пары пластин для отклонения луча в двух поперечных направлениях. Если на пару пластин подать напряжение, то между ними возникает электрическое поле,отклоняющее электроны. Пластины 2 называются пластинами вертикального отклонения.
Наэти пластины подают напряжение с резистора 4, которое пропорционально току, проходящему через резистор и нагреватель 5 калориметра. Смещение луча на экране пропорционально напряжению на пластинах, следовательно, и току через калориметр.Переключателем 6 включают либо переменный, либо постоянный ток. С помощьюосциллографа по отклонению луча сравнивают величину постоянного тока и амплитуду переменного тока.Вторая пара пластин отклоняет луч по горизонтали.
Специальный генератор осциллографа вырабатывает переменное напряжение, изменяющееся пилообразно (рис. 10). Оно называется напряжением развертки Uр. Это напряжение отклоняет луч по горизонтали. На участке 1 напряжение возрастает пропорционально времени, при этом светящаяся точка на экране движется равномерно (слева – направо), создавая на экране горизонтальную ось време-12UP0t12Рис.10. Пилообразное напряжение развертки: 1 – прямой (рабочий) ход луча; 2 – обратный ход луча.ни. Масштаб времени можно изменять.
На участке 2 пилообразного напряжения луч быстровозвращается на начало оси времени (это обратное движение луча не выводится на экран).Прямой и обратный ходы луча повторяются. Если это движение быстрое, мы видим на экра-3ImI21Рис.11. Рабочая осциллограмма: 1 – ось времени; 2 – постоянный ток; 3 – переменный токне не точку в движении, а сплошную линию.Если ток через калориметр выключен, а развертка работает, на экране наблюдают горизонтальную ось времени (прямая 1 на рис. 11).
В осциллографе имеется ручка, вращениемкоторой ось смещают по вертикали. Этой регулировкой устанавливают ось в середине экрана.Если через калориметр пропустить постоянный ток, на вертикальные пластины подается постоянное напряжение, которое смещает ось времени на величину, пропорциональнуюсиле тока I (прямая 2 на рис.
11).Если ток переменный, то при правильной настройке развертки, на экране видим «синусоиду» 3 – зависимость тока от времени. Максимальное отклонение луча от оси временипропорционально амплитуде тока Im. .Порядок выполнения задания.1. Подготовить табл. 3 для записи результатов измерений.Таблица 3Закон Джоуля – Ленца для переменного тока13Постоянный токI, делUк1, ВIm =Переменный токUк2, В2 I, делОтношение Uк1 / Uк2 = …..2.
Ознакомиться с инструкцией по работе с осциллографом, которая находится на рабочем месте или у лаборанта.3. Включить осциллограф и установить рабочий режим, пользуясь инструкцией и помощью учебного мастера.4. Тумблер «ПОСТ. ТОК / ВЫКЛ / ПЕРЕМ. ТОК» установить в положение «ВЫКЛ».Проверить «нуль» калориметра, при необходимости – установить его.5. Ручкой смещение луча по вертикали установить линию развертки точно в среднееположение.6. Включить постоянный ток и установить ток около 3 мА (по стрелочному миллиамперметру).7.
Измерить ток осциллографом. Для этого ручками осциллографа, которые изменяютусиление сигнала, добиться того, чтобы отклонение луча от средней линии составляло примерно 1/3 вертикальной шкалы. Эту регулировку далее не изменять.Тщательно измерить отклонение луча в делениях шкалы. Результат измерения (I, дел)для постоянного тока записать в табл. 3.8.
Измерить напряжение Uк1 цифрового прибора и записать результат в табл. 3.9. Включить переменный ток тумблером «ПОСТ. ТОК / ВЫКЛ / ПЕРЕМ. ТОК». Регулировкой осциллографа добиться стабильной развертки. Ручкой «РЕГУЛИРОВКА ТОКА»установить ток, амплитуда которого Im в делениях шкалы в 2 раз больше постоянного тока.10. Измерить напряжение Uк2 цифрового прибора. Результаты измерения тока и напряжения записать в табл. 3.11. Вычислить отношение Uк1 / Uк2. Результат записать в табл. 3.12. Сделать выводы.Внимание! Выключить осциллограф тумблером, а калориметр - вилкой.Контрольные вопросы и заданияЧто называют электрическим током? Что такое сила и плотность тока?Объяснить закон Ома.Что такое сопротивление проводника? Как рассчитать сопротивление провода?Написать и объяснить закон Ома в дифференциальной (локальной) форме.Что такое напряжение? Как оно связано с работой тока при перемещении заряда?В какие виды энергии переходит работа тока? Приведите примеры.Объяснить закон Джоуля-Ленца.Написать и пояснить закон Джоуля-Ленца в локальной форме.Что такое действующее значение силы синусоидального тока? Как оно связано с амплитудой?10.
Объяснить устройство калориметра и методику проверки закона закон Джоуля-Ленца дляпостоянного и переменного тока.1.2.3.4.5.6.7.8.9.Список рекомендуемой литературы1. Калашников С.Г. Электричество: Учебное пособие. –М.: Наука. 1985.-576с.2. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2.- М.: Наука. 1978.-480 с.3. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма: Учеб. Пособие для вузов. –М.:Высш. Шк., 1983.-279 с.144.
Фетисов И.Н. Измерение энергии стационарных электрического и магнитного полей спомощью калориметра. Шестая международная конференция ”Физика в системе современного образования” (ФССО-01): Тез. доклада, том 2. Ярославль: Изд-во ЯГПУ им.К.Д. Ушинского, 2001.15.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
