Изучение школьных осциллографов (Лабораторная работа № 4(б)), страница 3

Но самое интересное получается, когда к линии развёртки подносят кольцевой магнит. Проделайте этот опыт. Что получается? Почему?

Задание 6. Получение ЭДС индукции.

Оборудование: осциллограф ОЭШ с генератором-приставкой, катушка на 220В от универсального трансформатора, прямой магнит, демонстрационный гальванометр

Для проведения опыта катушку соединяют с демонстрационным гальванометром и параллельно к нему подключают вертикальный вход осциллографа. Частоту развертки осциллографа устанавливают минимальной (0,2-0,5 Гц). На экране наблюдают медленное смещение луча слева направо и быстрое возвращение его назад. Луч при этом оставляет за собой светящийся след. Затем в катушку вносят или выносят из нее постоянный магнит и наблюдают отклонение стрелки гальванометра и одновременно однократную осциллограмму наведенной ЭДС. Затем проводят все общеизвестные опыты по получению ЭДС индукции, сопровождая демонстрацию однократными осциллограммами на экране осциллографа.

Задание 7. Запись колебательного движения

Оборудование: осциллограф ОЭШ с генератором приставкой, магнит дугообразный, катушка на 220В от универсального трансформатора, штатив универсальный, спиральная пружина с держателем

Один из вариантов установки описываемого опыта изображен на рис.3. Пилообразное напряжение от внешнего генератора подается на горизонтально отклоняющие пластины (при отключенном генераторе осциллографа). Магнит приподнимают и отпускают. Он продолжает колебаться на пружине.

Рис.3

Задание 8. Осциллографирование звука

Оборудование: осциллограф ОЭШ, звуковой генератор, громкоговоритель на подставке, динамический микрофон камертон на резонаторном ящике.

На вертикальный вход осциллографа подключают микрофон и устанавливают диапазон развертки 30-150 Гц. Камертон подносят к микрофону и ударяют по камертону молоточком (рис.4). Плавной подстройкой частоты развертки и амплитуды синхронизации добиваются получения на экране устойчивой осциллограммы, состоящей из нескольких периодов синусоиды, амплитуда которой уменьшается по мере затухания колебаний камертона.

Рис.4

Затем на низкоомный (6Ом) выход звукового генератора подключают динамический громкоговоритель и подносят к нему микрофон. Наблюдают осциллограммы различных по высоте звуков при одновременном их прослушивании через громкоговоритель. После этого перед микрофоном произносят гласные и шипящие звуки и звуки, издаваемые различными приборами (колеса Саварра, органная труба, свисток и т. д.).

Сопоставляют осциллограммы различных звуков с их высотой, громкостью и тембром звучания.

Задание 9. Осциллограммы напряжений переменного тока

Оборудование: осциллограф ОЭШ, усилитель низкой частоты, релаксационный генератор на подставке, динамик, микрофон, выходной трансформатор (например, от радиолы «Минск-61»).

На вертикальный вход осциллографа подключают модель генератора переменного тока. Устанавливают частоту развертки около 30 Гц. Вращают привод генератора и подбирают скорость вращения и амплитуду синхронизации так, чтобы на экране осциллографа установилась осциллограмма из 2-3 периодов. Демонстрируют осциллограмму искаженной синусоиды (рис.5, а). Поясняют, что получение «чистой» синусоиды - задача весьма трудная. Так, в технике приходится прибегать к специальным конструктивным решениям: в промышленных генераторах придают особую форму полюсным наконечникам, специальным образом укладывают рабочую обмотку и т. д.

Рис.5

Затем демонстрируют осциллограммы напряжения в городской сети переменного тока (рис.5, б). Для этого на вертикальный вход осциллографа подают напряжение сети через автотрансформатор РНШ. При этом плавно изменяют амплитуду подаваемого напряжения.

После этого показывают осциллограммы напряжения от  генератора пилообразного напряжения (рис.5, в).

Для объяснения причин, по которым в промышленности используется синусоидальная (косинусоидальная), форма напряжений, демонстрируют осциллограммы, полученные в результате преобразования напряжений различной формы с помощью трансформатора, катушки или конденсатора. Убеждаются, что в результате этих преобразований только синусоидальные напряжения сохраняют свою первоначальную форму.