Выполнение работы. Убедитесь, что схема установки соответствует рис.3

Убедитесь, что схема установки соответствует рис.3. Включите осциллограф и генератор прямоугольных импульсов. Установите указанные на лабораторном стенде параметры прямоугольных импульсов.

Упражнение 1. Наблюдение свободных колебаний.

Переключатель П установите в положение "U_С". Пронаблюдайте на экране осциллографа зависимость при различных значениях емкости C, индуктивности L и сопротивления . Основные результаты наблюдений запишите в лабораторном журнале, продумайте их объяснение. Отчет по данному упражнению должен содержать экспериментально обоснованные утверждения, например:

1. Период затухающих колебаний увеличивается с ростом емкости C, что согласуется с формулой (12).

2. Коэффициента затухания при изменении емкости остается практически неизменным в согласии с формулой (5), и так далее.

Упражнение 2. Измерение периода затухающих колебаний. Определение индуктивности катушки L.

При дальнейших измерениях значения и остаются постоянными, они должны быть выбраны по указанию преподавателя из имеющегося на стенде набора. Сопротивление магазина установите равным нулю. Измерьте период колебаний T и при помощи формулы (12) рассчитайте значение индуктивности L (емкость конденсатора известна).

Упражнение 3. Проверка закона сохранения энергии.

При слабом затухании колебания тока и напряжения на конденсаторе сдвинуты по фазе на . Поэтому в моменты времени, когда величина напряжения на конденсаторе максимальна, ток в контуре равен нулю, и наоборот, когда величина тока максимальна, напряжение . Если сопротивление контура равно нулю, то энергия сохраняется и в соответствие с отмеченным выше фазовым соотношением

,

где и - максимальные значения напряжения на конденсаторе и тока. Если 0, то запасенная в контуре энергия убывает со временем. В частности, для моментов времени , , , указанных на рис.2, выполняются неравенства

, (14)

где

, , .

В данном упражнении неравенство (14) проверяется экспериментально.

Напряжения на конденсаторе , и напряжение на резисторе определите при помощи осциллографа. При измерении напряжения на конденсаторе переключатель "П" должен находится в положении " ", при измерении напряжения на резисторе – в положении " ". Силу тока рассчитайте по закону Ома (для данной установки 200 Ом).

Упражнение 4. Определение коэффициента затухания и активного сопротивления контура.

Согласно формуле (8) амплитуда затухающих колебаний должна уменьшаться со временем по экспоненциальному закону. Чтобы проверить это экспериментально, можно через каждый период (или половину периода) колебаний измерить амплитудные значения напряжения на конденсаторе … (рис. 2а) и построить график зависимости от времени t (n = 1, 2, 3…). График должен представлять собой прямую с угловым коэффициентом, равным b. Определите по графику коэффициент затухания b. При помощи формул (5), (9), (13) рассчитайте сопротивление контура, логарифмический декремент затухания и добротность. Проверьте выполнение неравенства (11).

При помощи магазина сопротивлений увеличьте сопротивление контура в два раза. Убедитесь, что это приводит к двукратному увеличению коэффициента затухания контура.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 133; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!