Изучение сложения электрических колебаний с помощью осциллографа

[pic 1]

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

[pic 2]

Кафедра общей и физической химии

ОТЧЕТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

«ИЗУЧЕНИЕ СЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА»

Выполнил: студент  гр. АХ-17             __________                     Пепшин А. С

                                                                                                       (подпись)                                                  (Ф.И.О.)   

Проверил: ассистент каф. ОТФ           ___________                    Егорова А.Ю.

                                                                                                       (подпись)                                                  (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2018

Цель работы – исследование различных электрических процессов при помощи осциллографа. 

Краткое теоретическое содержание:

Электронный осциллограф – прибор, позволяющий наблюдать (а в некоторых случаях фотографировать) ход временных электрических процессов с помощью электронно-лучевой трубки, в которой очень узкий пучок электронов используется как карандаш, рисующий изображение.

Минимальное время T, через которое значение физической величины повторяется, называется периодом колебания. Колебания, происходящие по закону синуса или косинуса, называются гармоническими колебаниями: [pic 3]. А- максимальное отклонение физической величины от её значения при равновесии, называют амплитудой колебания.

При сложении двух колебаний одинакового направления, мало отличающихся по частоте, возникает гармоническое колебание с амплитудой, зависящей от времени. Негармонические колебания, получающиеся в результате наложения двух одинаково направленных гармонических колебаний с близкими частотами, называются биениями.

Замкнутые траектории точки, одновременно совершающей гармонические колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях, называются фигурами Лиссажу. 1.

Изучение фигур Лиссажу.

Пример фигуры Лиссажу показан на рисунке 1.

Основное свойство для фигур Лиссажу:[pic 4]

fx/fy = ny/nx.

Получение и исследование биений:

При сложении двух колебаний одинакового направления, мало отличающихся по частоте, возникает гармоническое колебание с амплитудой, зависящей от времени. Такие колебания называются биениями (рис.2).

[pic 5]

Исследуя фигуры Лиссажу необходимо иметь ввиду, что отношение частот гармонических сигналов  [pic 6] равно отношению числа точек пересечения данной фигуры вертикальной и горизонтальной линией [pic 7]. Полученную фигуру проверим на соотношение: [pic 8]

Манипулируя ручками двух генераторов развертки, получим одну из заданных фигур Лиссажу.

Электрическая схема.[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

        ГР- генератор

        ОЦФ- осциллограф

Расчётные формулы:

1. fx/fy = ny/nx
2. a=T/L - а – цена деления, определяется по осциллографу (по положению ручки блока развертки
3.      Тб =  а Lб  - Период биения
4. Δω =  2π/Тб- Циклическую частота биений
5. [pic 17]- Амплитуда результирующего колебания
6. [pic 18](Погрешность)

Формула погрешности: