![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Измерения ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Перед началом работы ознакомьтесь с расположением приборов, входящих в состав установки для изучения затухающих колебаний. Внешний вид установки представлен на рис. 12.8. Установка состоит из осциллографа С1-65, магазина сопротивлений, магазина емкостей, магазина индуктивностей, коммутатора, источника питания.
4. Порядок выполнения работы. 1. Соедините приборы в соответствии с принципиальной схемой (рис. 11.4). Пример монтажа установки приведен на рис. 12.9. Включите осциллограф и коммутатор в сеть. 2. Установите на магазинах значение сопротивления R = 0, емкость С = 0.1 мкф., индуктивность L = 0.1 мГн. Настройте осциллограф и получите устойчивую картинку затухающих колебаний на экране осциллографа. При необходимости, изменяя величину индуктивности и емкости, добейтесь, чтобы на экране наблюдалось несколько периодов колебаний.
Задание 1. Изучение затухающих колебаний и измерение критического сопротивления. 1. Зарисуй полученную картинку затухающих колебаний. Используясь осциллографом, измерьте период колебаний. По формуле (12.13) рассчитайте теоретическое значение периода Т, используя значения емкости и индуктивности, выставленные на магазинах. Данные запишите в таблицу 1. 2. Рис. 12.9 Вариант соединения приборов для наблюдения затухающих колебаний. Таблица 1
Задание 2. Изучение затухающих колебаний при различных сопротивлениях контура. 1. Установите любое значения сопротивления конура из диапазона 10 Ом < R < < R кр. Рекомендуется такое выбрать значение, чтобы количество колебаний было больше трех. Измерьте в делениях сетки осциллографа амплитуды А 1, А 2 и А 3 затухающих колебаний (рис. 12.5), отстоящих на один период и запишите результаты измерений в таблицу. По формуле l = ln(A 1/ A 2) рассчитайте логарифмический декремент затухания l для каждой пары значений А. Найдите среднее значение l = ½ (l 1 + l 2) и запишите в таблицу. Используя значение Т рассчитайте коэффициент затухания b. 2. Выполните измерения и расчеты при еще двух других значениях сопротивления контура. 3. Постройте график зависимости логарифмического декремента l от R и продлите график до пересечения с осью абсцисс (рис. 12.10). Отрезок RL равен сопротивлению катушки колебательного контура, так как полное сопротивление контура R = R + RL,
4. Используя данные таб. 2, рассчитайте по формуле (5.60) индуктивность L. Сопоставьте ранее найденное опытное значение критического сопротивления (таб. 1) с расчетным, учтя на этот раз сопротивление катушки RL R кр. оп = R кр.рас+ RL.
Рис. 12.10. Графическое построение для определения RL.
Таблица 2
Задание 3. Измерение логарифмического декремента затухания с помощью фазовой кривой. 1. Установите сопротивление R = 100 Ом. 2. Выключите развертку осциллографа и наблюдайте на экране фазовую кривую. Переместите фазовую кривую так, чтобы фокус находился в центре сетки экрана. 3. Измерьте по фазовой кривой величину напряжения и тока в делениях сетки экрана, разделенные периодом колебаний, т. е. расстояния от фокуса фазовой кривой до точки пересечения витков спирали с осью напряжений или силы тока. Измерения выполните по трем виткам фазовой кривой. Результаты занесите в таб. 3. 4. Проведите измерения (п. 3) при других сопротивлениях магазина (200, 500 Ом). Для каждого значения рассчитайте логарифмический декремент затухания, результаты расчета запишите в таб. 3. 5. Установите R > R кр. Зарисуйте фазовую кривую апериодического процесса. Таблица 3
Отчет о работе должен содержать: краткое изложение теории, три таблицы с результатами измерений и расчетами, график l от R, три рисунка (затухающие колебания, фазовая кривая для затухающих колебаний и при апериодическом разряде).
Контрольные вопросы 1. Опишите электрические процессы, происходящие в колебательном контуре. Перечислите основные причины затухания колебаний. 2. Какой вид имеет кривая зависимости логарифмического декремента затухания l = f (R), где R сопротивление контура? 3. В колебательном контуре за 1 секунду совершается 100 колебаний. Амплитуда за это время уменьшилась в е = 2.72 раза. Найти логарифмический декремент затухания и добротность контура.
Литература 1. Савельев И. В. Курс общей физики: В 3-х т.— М.: Наука, - 1988. -Т.2, Глава XIII. 2. Парсел Э. Электричество и магнетизм. М.: Наука. - 1975. - Т.2. – Глава 8, §8.1. 3. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс общей физики. В 3-х т. М.: Наука. – 1972. Т.2, §51.
[1] Какая цепь называется колебательным контуром? [2] Какой ток называется квазистационарным? [3] Каким уравнением описываются процессы в контуре при R = 0? [4] Каким уравнением описываются гармонические колебания? [5] У. Томсон (анг. физ.) развил теорию колебаний в контуре в 1853 г. [6] Что такое формула Томсона? [7] Почему затухают колебания в реальном контуре? [8] Каким уравнением описывается затухающие колебания? [9] Что такое добротность контура? [10] Что такое критическое сопротивление? [11] Каковы причины затухания в реальном контуре? Будут ли затухать колебания в контуре из сверхпроводника?
|