Номер 7, страница 322 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

7. Почему для осуществления раз-вёртки применяется напряжение пилообразной формы?

7. Для осуществления развёртки в электронно-лучевых приборах (например, в осциллографе) необходимо, чтобы электронный луч перемещался по экрану с постоянной скоростью в одном направлении (обычно по горизонтали), а затем очень быстро возвращался в исходное положение. Это позволяет использовать горизонтальное смещение луча в качестве оси времени.

Отклонение электронного луча $\text{x}$ от центра экрана прямо пропорционально напряжению $\text{U}$, приложенному к отклоняющим пластинам: $x \propto U$.

Чтобы луч двигался с постоянной скоростью $v_x = \text{const}$, его координата $\text{x}$ должна изменяться линейно со временем $\text{t}$: $x(t) = v_x \cdot t$.

Из этих двух условий следует, что для обеспечения равномерного движения луча напряжение на отклоняющих пластинах также должно изменяться линейно со временем: $U(t) \propto t$.

Именно такую форму имеет пилообразное напряжение:

1. Прямой ход: Напряжение линейно нарастает от некоторого минимального до максимального значения. На этом участке электронный луч равномерно перемещается по экрану слева направо, прорисовывая исследуемый сигнал.

2. Обратный ход: Напряжение очень быстро спадает до своего начального минимального значения. За это время луч практически мгновенно возвращается в начало строки (налево). Чтобы линия обратного хода не была видна на экране, в этот момент луч обычно "гасится" (уменьшается его яркость).

Таким образом, именно пилообразная форма напряжения позволяет создать на экране осциллографа временнýю ось, по которой "разворачивается" исследуемый сигнал.

Ответ: Напряжение пилообразной формы применяется для того, чтобы обеспечить движение электронного луча по экрану с постоянной скоростью. Это необходимо для получения линейной временной шкалы (развёртки), на фоне которой можно наблюдать форму исследуемого электрического сигнала во времени.