ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ

Ο ΚΑΘΟΔΙΚΟΣ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟΣ

Σε κάθε ομάδα ένας μαθητής-τρια διαβάζει το κείμενο, ένας κάνει τους  χειρισμούς στις συσκευές και ένας καταγράφει τα αποτελέσματα

Απαραίτητες γνώσεις:  σελ. 101-103 σχολικού βιβλίου

ΣΤΟΧΟΣ :

   Γνωριμία με τον παλμογράφο και τις βασικές λειτουργίες του

Όργανα – Υλικά 

   Παλμογράφος και Γεννήτρια χαμηλών συχνοτήτων με τα καλώδιά τους -  Μπαταρία 4.5V

Γενική εικόνα

Ο Παλμογράφος είναι μια συσκευή για την παρατήρηση της μορφής μεταβαλλόμενων τάσεων και τη διεξαγωγή μετρήσεων.

 Στην εμπρός όψη του παλμογράφου διακρίνουμε 4 περιοχές (από αριστερά προς τα δεξιά)

1. Οθόνη όπου εμφανίζονται οι εικόνες των τάσεων  (κυματομορφές)

2. Χειριστήρια γενικών λειτουργιών  ( INDENSITY – FOCUS – POWER  κ.λ.π.)

3. VERTICAL , περιοχή ρυθμίσεων κατακόρυφης απόκλισης ( 2 κανάλια , CH1 και CH2)

4. ORIZONTAL    περιοχή ρυθμίσεων οριζόντιας  απόκλισης.

  ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

 Α. Πριν θέσουμε σε λειτουργία τη συσκευή κάνουμε τις εξής ρυθμίσεις :

1. Στα ποτενσιόμετρα ρύθμισης INDENSITY – FOCUS – POSITION – POSITION  -  POSITION – LEVEL  (στο πάνω μέρος της όψης της συσκευής) ο δείκτης να δείχνει επάνω.

2. Στην περιοχή VERTICAL / MODE  να είναι πατημένο μόνο το πλήκτρο CH1

3.          «        «       VERTICAL ο βηματικός διακόπτης  VOLTS / DIV  (κανάλι 1) να δείχνει τιμή 2

4.          «        «       ORIZONTAL / SWEEP MODE να είναι πατημένο μόνο το πλήκτρο AUTO

5.          «        «       ORIZONTAL ο βηματικός διακόπτης  SEC / DIV  να δείχνει τιμή  1 ms   

Β.     Λειτουργία της συσκευής

 1.   Πατάμε το πλήκτρο POWER  για να τεθεί η συσκευή σε λειτουργία, και σε λίγο παρατηρούμε μια οριζόντια φωτεινή γραμμή στην οθόνη.

2.   Με τα κουμπιά INDENSITY – FOCUS μεταβάλλουμε την ένταση (λαμπρότητα) και την εστίαση. Μειώνουμε τη λαμπρότητα για να μην υποστεί βλάβη η οθόνη από τη συνεχή προσβολή ηλεκτρονίων στην ίδια περιοχή.

3.    Στην περιοχή VERTICAL στρέφουμε το αριστερό κουμπί POSITION (κανάλι 1) και φέρνουμε τη δέσμη στο μέσο της οθόνης.

Παρατήρηση και μέτρηση συνεχούς τάσης  (DC)

4.   Συνδέουμε το σηματολήπτη ( το καλώδιο εισαγωγής τάσεων στον παλμογράφο) στην είσοδο CH1(χ).

5.    Συνδέουμε το κροκοδειλάκι του σηματολήπτη στον αρνητικό ( - ) πόλο της μπαταρίας και «γαντζώνουμε»  με τον άλλο ακροδέκτη του σηματολήπτη τον θετικό ( + ) πόλο της μπαταρίας.

Τι παρατηρούμε κατά την εφαρμογή  συνεχούς τάσης ; ……………………………………………..     ………………………………………………………………………………………………………………

Εφόσον έχουμε το ρυθμιστή VOLTS / DIV  στη θέση 2Volts / υποδιαίρεση , μπορούμε να μετρήσουμε την τάση της πηγής ; ………………………………………………………………………..

6.   Αντιστρέφουμε τη σύνδεση των ακροδεκτών του σηματολήπτη στη μπαταρία. Τι παρατηρούμε; …………………………………………………………………………………………….

     Αποσυνδέουμε τη μπαταρία .

 Παρατήρηση και μέτρηση εναλλασσόμενης τάσης  (ΑC)

7.   Συνδέουμε τη Γεννήτρια στο δίκτυο, χωρίς να λειτουργεί,  και κάνουμε τις εξής ρυθμίσεις :

• Επιλέγουμε , με το δείκτη συνεχούς μεταβολής συχνότητας, την τιμή 1,0 και με τον επιλογέα περιοχής συχνοτήτων (δεξιά) την περιοχή 1Κ, δηλαδή επιλέγουμε συχνότητα 1ΚΗz.
• Κάτω από τον επιλογέα περιοχής συχνοτήτων πατάμε το πλήκτρο που αντιστοιχεί στην ημιτονοειδή μορφή   (~)
• Στην έξοδο SIGNAL  OUT συνδέουμε το ειδικό καλώδιο της γεννήτριας, το οποίο στην άλλη άκρη έχει δύο κροκοδειλάκια  (μαύρο – κόκκινο).
• Γυρίζουμε το κουμπί AMPLITUDE ( ρύθμιση τάσης εξόδου ) τέρμα αριστερά, στο MIN.

8.   Θα συνδέσουμε τώρα τη γεννήτρια με τον παλμογράφο ως εξής :

• Συνδέουμε το μαύρο κροκοδειλάκι από το καλώδιο της γεννήτριας με το  μαύρο κροκοδειλάκι από το καλώδιο (σηματολήπτη )του παλμογράφου.
• Συνδέουμε το κόκκινο  κροκοδειλάκι από το καλώδιο της γεννήτριας με το «γάντζο» από το καλώδιο (σηματολήπτη )του παλμογράφου.
• Στον παλμογράφο ρυθμίζουμε την ενίσχυση, στο κανάλι 1, του κατακόρυφου άξονα VOLTS / DIV  στην τιμή 50 mV.

9.

•  Πατάμε το πλήκτρο POWER  για να τεθεί η γεννήτρια σε λειτουργία. Αυξάνουμε το πλάτος της παραγόμενης τάσης , στρέφοντας το κουμπί AMPLITUDE ,αργά, δεξιά, ώστε να εμφανιστεί μια εικόνα στο μισό, περίπου , πλάτος της οθόνης.

• Με το κουμπί POSITION ( περιοχή VERTICAL ,κανάλι 1) μεταφέρουμε την κυματομορφή πάνω-κάτω, ώστε να είναι συμμετρική με τον οριζόντιο βαθμολογημένο άξονα.

• Με βάση την τιμή βαθμολόγησης του κατακόρυφου άξονα, 50 mV / υποδιαίρεση, υπολογίζουμε το πλάτος της τάσης :      V₀ = ……… mV

10.   Με το κουμπί POSITION (περιοχή ORIZONTAL) , μετακινούμε την κυματομορφή αριστερά – δεξιά και μετράμε το χρόνο μιας περιόδου ( με δεδομένη τη ρύθμιση του οριζόντιου άξονα σε  1msec / υποδιαίρεση)    Βρίσκουμε  Τ =  ……

   Συμφωνεί ο χρόνος αυτός με την περίοδο που προκύπτει από τη συχνότητα της γεννήτριας ;

……………………………………………………………………………………………………………….

11.  Επαναλαμβάνουμε το βήμα 10 επιλέγοντας στη γεννήτρια συχνότητα 500 Hz.

     Βρίσκουμε :  Τ_{στον  παλμογράφο}   = ………             
                            Τ_{στη  γεννήτρια} = …………….

12.    Πατάμε , διαδοχικά, στη γεννήτρια τα πλήκτρα επιλογής τετραγωνικής  , τριγωνικής τάσης και παλμοσειράς για να παρατηρήσουμε και αυτές τις μορφές τάσεων.

Αποσυνδέουμε τα καλώδια από τις συσκευές και πατάμε τα πλήκτρα POWER  για να «σβήσουν».