94
B. Wyznaczanie przesunięcia fazowego pomiędzy sygnałami o te ja samej częstotliwości
BI. Zmontować układ pomiarowy przedstawiony na rys. 9.7. Prze-suwnik fazowy złożony z oporu omowego R cewki o samoinduk-cji L lub kondensatora o pojemności C połączyć w punk-i tach W@, W z transformatorem dzwonkowym, natomiast wyjścia Wy, W podłączyć do płytek odchylania pionowegcj oscyloskopu. Do płytek odchylania poziomego podłączyć napięcie z drugiego transformatora dzwonkowego.
B2. Po włączeniu zasilań, pokręcając gałką regulacji Ł lub C przesuwnika fazowego znaleźć kolejno na ekranie 6 różnych figur Łissajous (3 dla przesuwnika z cewką o indukcyjności L oraz 3 dla przesuwnika z kondensatorem C ).
B3. Uzyskane figury przerysować oraz 5-krotnie dla każdej figuj ry zmierzyć odcinki a oraz b zaznaczone na rys. 9.2.
Uwaga: Przerysowując obraz ekranu oscyloskopu należy starannie
oznaczyć i opisać osie współrzędnych.
C. Składanie drgań mechanicznych
Cl. Zamocować ciężarki na końcach obydwu wahadeł W^ i Wj 1 zmierzyć czas 10 pełnych okresów wahań jednego z tych wahadeł.
C2. Założyć pisak, a następnie zmieniając kartki papieru w układzie mechanicznym rejestrować kolejne krzywe Łissajoufl odpowiadające różnym różnicom faz drgań sprzężonych ze sobą wahadeł W^ oraz Wj. Aby to uzyskać, wprawiać wahadłn w ruch w różnych fazach:
a) start W^ oraz W2 z maksymalnych wychyleń,
b) start W^ z maksymalnego wychylenia, a W2 z pozycji odpowiadającej przeciwnemu, maksymalnemu wychyleniu,
c) start z maksymalnego wychylenia, gdy W2 wcześniej wprawione w ruch przechodzi przez położenie równowagi
C3. Ustawić masę w połowie wahadła W^, a masę na końcu wahadła W«» Wprawić wahadła w ruch z maksymalnych wychyleń. Zarejestrować krzywą Łissajous.
Uwaga: Rejestrować na kartce papieru tylko trzy obiegi pisaka.
Opracowanie wyników
A. Wyznaczanie częstotliwości sygnału pochodzącego od
nieznanego generatora
A4. Dla każdej, z 10 krzywych Łissajous zarejestrowanych w p. A3 określić liczbę przecięć N z prostą równoległą do osi X oraz liczbę przecięć Ny z prostą równoległą do osi Y (rys. 9.3) . Proste równoległe do osi X Y nie mogą być styczne do krzywej i nie mogą przechodzić przez punkty, w których krzywa Łissajous "przecina się".
A5. Korzystając ze wzoru (9.8) wyznaczyć częstotliwość sygnału generowanego przez generator dla każdej z krzywych Łissajous zarejestrowanych w punkcie A3. Przyjąć, iż napięcie sieciowe (wykorzystywane w tym ćwiczeniu jako sygnał o znanej częstotliwości) posiada częstotliwość v -50 Hz.
D. Wyznaczanie przesunięcia fazowego pomiędzy sygnałami o tej samej częstotliwości
U4. Obliczyć wartości średnie długości odcinków a i b oraz ich odchylenia standardowe dla wszystkich krzywych Łissajous badanych w p. B3.
L15. Korzystając ze wzoru (9.6) wyznaczyć przesunięcie fazowe S pomiędzy drganiami składowymi każdej z krzywych Łissajous zarejestrowanych w punkcie B3.
1)6. Metodą różniczki zupełnej lub różniczkowania logarytmicznego obliczyć niepewności wyznaczonych wartości przesunięć fazowych 8.