Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться со схемой измерения согласно рис.5

1. Ознакомиться со схемой измерения согласно рис.5.

2. Подготовить приборы к работе:

а) с помощью магазина емкостей МЕ установить С = 4·10-2 мкФ;

б) установить следующие параметры выходного напряжения звукового генератора: частота 200 Гц, величина напряжения 2 - 4 В, режим работы – генерация синусоидальных колебаний;

в) включить развертку электронного осциллографа с запуском от усилителя и установить частоту развертки, удобную для наблюдения сигнала частотой 200 Гц;

г) усиление по оси Y электронного осциллографа установить так, чтобы было возможно измерить переменное напряжение до 5 В.

3. Включить лабораторный стенд и приборы. Регулировкой ручек управления на панели осциллографа добиться стабильной картины процесса «биений» в контурах.

5. Вычислить Tрез для одного из контуров (резонансные частоты контуров близки) по формуле Томсона .

Величины L и С указаны в паспорте модуля.

 

4. Изменяя величину емкости конденсатора связи С12 на магазине емкостей от 4·10-2 до 4·10-1 мкФ, измерить период «биений». Период биений определяется следующим образом: подсчитывается количество периодов (количество максимумов), укладывающихся в одно биение (число N на рис. 6). Эта величина умножается на вычисленное значение Трез по формуле Томсона, то есть Тδ = Трез. Полученные результаты записать в таблицу 1. По полученным таким образом значениям строится график зависимости Тδ = f(C12).

 

Таблица 1.

С12, мкФ  
N  
Тδ, с, эксп  
Тδ, с, теор  

 

5. Провести расчет Тδ по формуле и сравнить его с экспериментальным значением.

 

Контрольные вопросы

1. Объясните, почему токи I1 и I2 (см. рис. 4) должны иметь одинаковое направление?

2. Почему емкость С12 должна быть << С?

3. Покажите, что существует два максимума тока, приходящиеся на частоты нормальных мод колебаний.

4. Объясните картину биений (см. рис. 2) с энергетической точки зрения.

5. Чему равна частота обмена энергией между двумя связанными осцилляторами?

Литература

1. И.В.Савельев. Курс общей физики: В 5 кн.: Кн. 2: Электричество и магнетизм: Учебное пособие для вузов. Изд. АСТ, Астрель, 2008. - 336 с.

2. Калашников С.Г. Электричество.- M.: Физматлит, 2003.- 624 с .

3. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.III: Учеб. пособие.- М: Физматлит, 2004.- 656 с.