Порядок выполнения работы

Задание 1: Снятие вольтамперной характеристики лампы.

1. Подготовить приборы к работе:

а) Кнопку “режим” модуля ФПЭ-12 отжать.

б) Ручку регулировки напряжения 120 В источника питания установить в крайнее левое положение.

Рис.7.6

в) Измерительный прибор РА подготовить к работе в режиме, обеспечивающем измерение силы тока до 10 мА.

2. Включить лабораторный стенд, источник питания ИП и измерительный прибор РА.

3. Ручкой регулировки напряжения источника питания изменять напряжение от 40 до 120 В через 10 В и измеряя каждый раз силу тока I_пр.. Записать значения I_пр.в таблицу 7.1.

4. Уменьшая напряжение от 120 В до 40 В через 10 В, измерять силу тока I_обр.; результаты занести в таблицу 7.1.

5. Определить напряжения зажигания и гашения лампы. Для этого выбрать из таблицы 7.1 интервал напряжений, в котором лампа зажглась (погасла). В выбранном интервале, постепенно увеличивая (уменьшая) напряжение, зафиксировать такое напряжение, при котором ток в лампе скачком увеличивается от нуля до конечной величины (либо уменьшается до нуля). Это и будет напряжение зажигания U_З (гашения U_Г). Записать полученные значения в табл.7.2.

Таблица 7.1

U, В
I_пр, мA
I_обр, мA

6. Построить графики зависимости тока I_пр и I_обр от напряжения U.

Задание 2: Определение периода релаксационных колебаний генератора «лампа-конденсатор».

1. Подготовить приборы к работе.

а) Нажать кнопку “режим” модуля ФПЭ-12.

б) Установить на магазине сопротивление R=1·10⁶ Ом.

в) На магазине емкостей установить емкость С=3·10^-3 мкФ.

г) На источнике питания ИП ручку регулирования выходного напряжения 120 В установить в крайнее левое положение.

д) Осциллограф подготовить к работе в режиме измерения длительности сигнала. На лицевой панели осциллографа:

- нажать кнопку ;

- ручку усилителя поставить в положение ;

- ручку развёртки – в положение .

2. Включить последовательно лабораторный стенд, источник питания и осциллограф. Установить ручкой регулировки напряжения источника питания ИП U=110 В; в течение времени опыта поддерживать его постоянным. Ручку развертки установить в такое положение, чтобы на экране осциллографа были видны одно-два релаксационных колебания. Зарисовать на миллиметровке с соблюдением масштаба полученную на экране осциллографа картину колебательного процесса (рис.7.6).

3. По осциллограмме на экране измерить:

Рис.7.6

а) период релаксационных колебаний:

,где N – число больших делений координатной сетки по оси абсцисс с точностью до 0.1 дел.; k_х (в ms/дел) – цена одного большого деления, которая соответствует положению ручки развертки. Результаты занести в таблицу 7.2;

б) амплитуду колебаний: U_m=M^.k_y, где M – число делений по оси ординат с точностью до 0.1 дел.; k_y (в В/дел) – цена деления, которая соответствует положению ручки усилителя. Записать полученное значение U_m в табл.7.2.

Таблица 7.2

U_З, В	U_Г, В	U_m, В	Т, c	соотношение частот	n –	ν_n Гц	ν, Гц	ν_ср, Гц	, с	Е(Т), %
				1:1
1:2
1:3
1:4

4. Измерить период релаксационных колебаний с помощью генератора сигналов PQ. Подготовить осциллограф к работе в режиме наблюдения фигур Лиссажу, для чего нажать кнопку «X-Y», находящуюся в правом верхнем углу лицевой панели осциллографа. Включить генератор PQ и установить выходное напряжение ~1 В. Поставить кнопочный переключатель частоты звукового генератора в положение 1 кГц. Плавно изменяя на генераторе PQ частоту выходного сигнала, получить на экране осциллографа неподвижную фигуру Лиссажу, соответствующую соотношению частот 1:1 (см. рисунок 7.7). Записать значение частоты генератора PQ. Постепенно увеличивая частоту сигнала, получить фигуры Лиссажу, соответствующие отношениям частот 1:2, 1:3 и 1:4 (рис.7.8, а, б, и в соответственно). Записать значения этих частот. Рассчитать частоту релаксационных колебаний по формуле , где – частота сигнала генератора PQ, измеренная в каждом из случаев: n=1, 2, 3, 4 – отношение частоты релаксационных колебаний к частоте сигнала генератора PQ. Найти среднее значение ν_ср. и рассчитать период релаксационных колебаний: .