E10 - Skládání kolmých kmitů Ib-mušlička

skládání kolmých kmitů

Cíl

Ukázat skládání kolmých kmitů stejné frekvence proměnné amplitudy s fázovým rozdílem mezi 0 a p/2.

Pomůcky

• modul voltmetr
• modul ampérmetr
• rezistor o odporu 500-1000 W

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření 5 sekund a vzorkovací frekvenci 100 Hz.
Oživíme kanál A, ke kterému připojíme modul voltmetr, kanál B s modulem ampérmetr a výstupní kanál E, na kterém nastavíme sinusový průběh napětí s těmito parametry: počet period 10, hladina 0 V, amplituda 2.5 V.
Zobrazení upravíme tak, že do prvního grafu budeme zaznamenávat průběh proudu (kanál A), do druhého průběh napětí (kanál B), v závislosti na čase. Do třetího obrázku pak zaznamenáme závislost napětí (kanál B) na proudu (kanál A). Voltmetr nastavíme na rozsah 10 V s nulou uprostřed, ampérmetr na rozsah 10 mA rovněž s nulou uprostřed.
Rezistor připojíme ke zdroji (kanálu E). Voltmetrem měříme napětí na odporu, ampérmetrem proud v obvodu (viz obrázek). V průběhu měření měníme plynule ručně odpor reostatu (trimru).

Vysvětlení

Při skládání kolmých kmitů s různou amplitudou a nulovým fázovým rozdílem vzniká přímka
jejíž směrnice závisí na poměru amplitudy proudu a napětí. My však v průběhu měření plynule měníme odpor rezistoru a tím i proud v obvodu a napětí na rezistoru. Je nutno si uvědomit, že změny amplitudy napětí na rezistoru souvisí s poměrně velkým výstupním odporem zdroje (kanálu E). Kanál E se chová jako tzv. měkký zdroj.
Ty části výsledné křivky (mašličky), které leží v ose x odpovídají maximálnímu proudu v obvodu a téměř nulovému napětí na rezistoru, tedy velmi malé hodnotě odporu. Naopak - části křivky rovnoběžné s osou y odpovídají velké zátěži (napětí na odporu je rovno napětí zdroje, proud v obvodu je minimální).

Stažení naměřeného experimentu:

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014