Применение электронно-лучевых осциллографов в физическом практикуме.

Электроннолучевой осциллограф (ЭО) - прибор для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров. Достоинством прибора является высокая чувствительность, большое входное сопротивление, малая инерционность. Осциллограф является универсальным измерительным прибором. С его помощью можно измерять напряжение, силу тока, снимать частотные и фазовые характеристики электронных схем, наблюдать семейства статических характеристик транзисторов; можно измерять неэлектрические величины, применяя специальные датчики (преобразователи). Современные осциллографы позволяют исследовать электрические напряжения в диапазоне частот от постоянного тока до нескольких гигагерц, а также измерять амплитуды и длительности исследуемых сигналов. Наличие периодической и ждущей развертки дает возможность исследовать периодические и однократные электрические процессы.

8. Применение транзисторов как усилителей, диодов в качестве выпрямителей. Транзистор, полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде. Транзистор применяется в усилительных схемах. Работает, как правило, в усилительном режиме. Существуют экспериментальные разработки полностью цифровых усилителей, на основе ЦАП, состоящих из мощных транзисторов. Транзисторы в таких усилителях работают в ключевом режиме. Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.

9. Устройство и назначение гальванометров. Гальванометр — высокочувствительный прибор для измерения малых постоянных и переменных электрических токов. В отличие от обычных микроамперметров шкала гальванометра может быть проградуирована не только в единицах силы тока, но и в единицах напряжения, других физических величин, или иметь условную, безразмерную градуировку, например, при использовании в качестве нуль-индикаторов. Чаще всего гальванометр используют в качестве аналогового измерительного прибора. Он используется для измерения постоянного тока, протекающего в цепи. Гальванометры конструкции д'Арсонваля/Уэстона используемые на сегодняшний день сделаны с небольшой поворачивающейся катушкой, находящейся в поле постоянного магнита. К катушке прикреплена стрелка. Маленькая пружина возвращает катушку со стрелкой в нулевое положение. Когда постоянный ток проходит сквозь катушку, в ней возникает магнитное поле. Оно взаимодействует с полем постоянного магнита, и катушка, вместе со стрелкой, поворачивается, указывая на протекающий через катушку электрический ток.

10. Назначение логометрических устройств. Логометрические приборы обычно применяются для измерений сопротивлений, индуктивностей, углов сдвига по фазе, частоты и некоторых неэлектрических величин. Действие логометрических приборов основано на изменении в зависимости от величины измеряемого параметра сопротивления резистора, находящегося в датчике. Соответственно изменяется сила тока в обмотках указателя, взаимодействующих с подвижным постоянным магнитом, с которым соединена стрелка прибора. Проверку 12-вольтовых логометрических приборов производят при напряжении 14 В, а 24-вольтовых - при 28 В. Основным достоинством логометрических приборов является независимость их показаний от напряжения питания. Стрелочные ферродинамические герцметры основаны на принципе использования логометрического прибора в качестве измерителя. Угол отклонения подвижной системы логометра зависит от отношения токов в подвижных катушках. Следует иметь в виду, что у логометрических приборов корректора нет. Стрелки у таких приборов, если они не включены, могут находиться в любом положении.

11. Лазерные устройства. Применение. Лазер - устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения. Физической основой работы лазера служит квантовомеханическое явление вынужденного излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, могут генерировать целый набор частот в широком спектральном диапазоне. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отраслях науки и техники, а также в быту. Физической основой работы лазера служит явление вынужденного излучения. Суть явления состоит в том, что возбуждённый атом способен излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения. При этом излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение. Таким образом происходит усиление света. Этим явление отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фазу.