Лабораторна робота № 8
ВИВЧЕННЯ ОСЦИЛОГРАФА І ВИМІР чутливості ТРУБКИ
1. Введення
Мета роботи полягає у вивченні принципу роботи осцилографа і визначенні чутливості трубки по вертикальній і горизонтальній осях.
2. Опис установки і методу вимірів
Розглянемо метод визначення чутливості трубки.
Пучок електронів, вийшовши з електронної гармати із заданою швидкістю, яка залежить від різниці потенціалів між катодом і другим анодом, проходить між двома парами пластин, що відхиляють. Під дією взаємно перпендикулярних електричних полів цих пластин промінь на екрані осцилографа відчуває зміщення вздовж горизонтальної X і вертикальної Y осей. Розглянемо величину зміщення пучка електронів в електричному полі однієї пари пластин, наприклад, вертикально відхиляють (рис. 1). Будемо вважати, що поле між пластинами А. В однорідне і перпендикулярно площині пластин. Введемо наступні позначення: d - відстань між пластинами; ℓ - довжина пластин; L - відстань від кінця пластин до екрана; U - різниця потенціалів пластин. Швидкість електронів при вході в область відхиляє поля (точка 0) спрямована уздовж осі X трубки (паралельно пластинам). Поле між пластинами діє на електрон з постійною силою, спрямованої по осі Y. Тут е - заряд електрона, - напруженість електричного поля. Під дією цієї сили електрон рухається по осі Y равноускоренно і його зміщення y1 при виході з області поля пластин дорівнюватиме
де t1 - час руху електрона між пластинами. Прискорення а визначають з другого закону Ньютона:, де m - маса електрона. Оскільки для однорідного поля E = U / d. то
Рух електрона вздовж осі X є рівномірним, тому час t1. необхідне для проходження відстані ℓ. можна знайти за формулою
Швидкість 0 залежить від різниці потенціалів U0 між катодом і другим анодом і визначається з умови
Підставивши (2), (3) в (1), отримаємо
Зсув електрона у2 за межами пластин, де він рівномірно рухається по прямій СD. можна записати у вигляді
де y - швидкість по осі Y. якою володіє електрон при вильоті з простору між пластинами, a t2 - час прольоту від точки С до точки Д екрану. Очевидно, що , . Підставивши значення a. t1 і t2 в формулу (5), отримаємо
Повний відхилення на екрані по осі Y (за умови, що ℓ
Обчислюють Sx і Sy за формулами (7) і (8).
Перевіряють лінійність осциллографической трубки, т. Е. Будують графік залежності х від U і у від U.
За звичайними правилами виводять формули похибки і роблять розрахунок,,,.
Записують остаточний результат.
Додаткове завдання: провести вимірювання чутливості на декількох діапазонах частот звукового генератора; перевірити залежність чутливості від U0.
5. Контрольні питання
Назвіть основні вузли осцилографа.
Яке пристрій електронно-променевої трубки?
Які види руху електронів мають місце в електронно-променевої трубки?
Що називається чутливістю трубки, чому чутливість X і Y пластин різна?
Як знаходять величини Sy і Sx в даній роботі?
l. Детлаф А. А. Яворський Б. М. Мілковская Л. Б. Курс фізики. Т. 2. - М. Вища. школа, 1977, § 10.3.
Лабораторна робота №8 вивчення осцилографа і вимірювання чутливості трубки
Лабораторна робота №1: Дослідження залежності швидкості рівноприскореного руху від часу. Лабораторна робота №2
Лабораторна робота фізичного практикуму «Дослідження однополупериодного і двухполуперіодного випрямлячів за допомогою осцилографа»
Лабораторна робота №36 опеределения питомої заряду електрона
Лабораторна робота №9 «Вивчення електричного двигуна постійного струму»
Лабораторна робота №2 Перетворювач напруги на основі двотактного інвертора і помножувача напруги