Задание 1. Знакомство с лабораторной установкой.

Выясните назначение органов управления звукового генератора и электронного счетчика-секундомера. Назначение органов управления в этих приборах интуитивно понятно, но если возникают сомнения, то обратитесь к преподавателю.

Изучите электрическую схему установки и проверьте правильность соединения электрических цепей.

Включите установку в электросеть, при этом должны загореться контрольные лампочки на приборах. Прогрейте приборы в течение 10 – 20 мин. Отрегулируйте напряжение, поступающее с выхода звукового генератора на счетчик импульсов. Для этого нажмите ключ и постепенно увеличивайте выходное напряжение генератора с нуля вольт (рука регулировки выходного напряжения в крайнем левом положении) до напряжения, соответствующего устойчивому срабатыванию счетчика импульсов. При изменении частоты электрического сигнала, поступающего с генератора, скорость работы счетчика должна соответственно изменяться (проверьте!).

При нажатии на ключ, одновременно со счетчиком импульсов должен включиться секундомер. Правильность работы установки в целом можно проверить следующим способом: установите частоту генератора 100 Гц и нажмите ключ на 5 секунд (контроль времени по электронному секундомеру), при этом счетчик импульсов должен отсчитать приблизительно 500 импульсов. В дальнейшем подсчет импульсов выполняйте за такой же интервал времени (5 сек).

Задание 2. Определение частоты звукового генератора.

Настройте генератор по его шкале на частоту, на частоту, указанную преподавателем. Запишите ее значение. Установленное значение частоты является приблизительным, так как используемые в эксперименте генераторы ГЗШ (генератор звуковой школьный) имеют крайне низкий класс точности. Отметим, что счетчик-секундомер ССЭШ (счетчик-секундомер электронный школьный) принципиально имеет весьма высокую точность измерений.

В результате этого эксперимента Вы значительно точнее определите частоту настройки звукового генератора, чем это можно сделать по его собственной шкале.

Об обозначениях. В физике частоту обычно обозначают греческой буквой «ν». В электронике, электротехнике, радиотехнике чаще применяется буква «f». Поскольку в этой работе определяется частота переменного тока, то мы будем использовать обозначение «f».

Частота генератора f_г= ______ Гц. Таблица 2.

№	N i	t i (с)	(Гц)	Δ f i	(Δ f i)2
+	–
…	……………	……………	……………	............	.............	…………
	Номера измерений, оказавшихся промахами: ______. Число промахов к = ____.		+ΣΔ fi	–ΣΔ fi
	Номера измерений, оказавшиеся промахами: ______. Число промахов m = ___.		+ΣΔ fi	–ΣΔ fi

 

; , где n – первоначальное число измерений.

 

Проверьте результаты f _i на наличие промахов. Если соответствующее значение Δ f _i > 3Δ f, то данный результат будет промахом и его следует исключить из таблицы. Подобным образом исключите все промахи, а оставшиеся результаты обработайте снова, заполняя новую итоговую (последнюю) строку таблицы. Этот процесс продолжайте до полного исключения всех промахов.

Окончательный результат запишите в виде:

Гц при α ≈ 2/3.

Оцените относительную погрешность .

Контрольные вопросы

1. Какие виды ошибок измерений Вы учитывали в этой работе?

2. Что называют надежностью результатов измерений, и как ее увеличить?

3. Что такое доверительный интервал?