Для решения задачи начнем с графического представления осциллограммы на осциллографе. Мы имеем синусоидальное напряжение с частотой \( F = 500 \, \text{Гц} \) и амплитудой \( U_m = 3 \, \text{В} \).
Синусоидальный сигнал описывается уравнением: \[ U(t) = U_m \cdot \sin(2 \pi F t) = 3 \cdot \sin(2 \pi \cdot 500 t) \]
Определим временные параметры развертки:
- Время нарастания (\( t_1 \)) = 4 мс (0.004 с)
- Время спада (\( t_2 \)) = 2 мс (0.002 с)
Рассмотрим период синусоидального сигнала: \[ T = \frac{1}{F} = \frac{1}{500} = 0.002 \, \text{с} = 2 \, \text{мс} \]
Период синусоидального сигнала равен 2 мс, то есть за время 2 мс мы получим один полный цикл синусоиды.
Отклонение по оси Y:
- При подаче сигнала с среднеквадратическим значением 5 В было получено отклонение \( h = 20 \, \text{мм} \).
- Для определения максимального отклонения при 3 В, определим коэффициент пропорциональности: \[ U_{\text{среднеквадратическое}} = U_m / \sqrt{2} \Rightarrow 5 = U_m / \sqrt{2} \Rightarrow U_m \approx 5 \sqrt{2} \approx 7.07 \, \text{(по факту даёт 20 мм)} \]
Таким образом, для 3 В: \[ h = \frac{20 \, \text{мм}}{5 \,\text{В}} \cdot 3 \,\text{В} = \frac{20 \cdot 3}{5} = 12 \, \text{мм} \]
Рисуем осциллограмму:
- Осциллограмма будет представлять собой синий синусоидальный сигнал с амплитудой \( U_m = 3 \, \text{В} \), который за 4 мс будет нарастать и за 2 мс спадать обратно.
- Во время обратного хода, у нас будут небольшие "отметки" на экране, так как луч не запирается.
Таким образом, мы можем представить осциллограмму, которая будет иметь:
- Восходящую часть синусоиды, которая примерно равна 1.5 мс (нарастая от 0 до 3 В) и за неё отводится лишнее время в 2.5 мс на обратный ход и время спада.
- Период синусоиды с максимальным отклонением по оси Y около 12 мм.
- Заключение:
- Максимальное отклонение луча по оси Y при синусоидальном напряжении с амплитудой 3 В составит 12 мм.
- Осциллограмма на экране осциллографа будет синусоидальной формы, с периодом 2 мс, нарисованная с учётом временных задержек переходов на оси X.