![]() |
![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Категории: АстрономияБиология География Другие языки Интернет Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Механика Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Транспорт Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника |
Подготовка приборов к работе. Электрические колебания представляют собой процесс повторяющихся во времени изменений напряжения, силы тока и заряда в электрических цепяхТеория метода Электрические колебания представляют собой процесс повторяющихся во времени изменений напряжения, силы тока и заряда в электрических цепях. Цепь, состоящая из последовательно соединенных катушки индуктивности Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре имеет вид:
где При условии, что
где
Таким образом, частота затухающих колебаний Величину
где Характеристики затухающих колебаний: 1. Логарифмический декремент затухания -безразмерная величина
Амплитуда напряжения на конденсаторе в любой момент времени определяется: где
2. Время релаксации колебаний - это время, за которое амплитуда уменьшается в
Время релаксации колебаний 3. Добротность
При малых затуханиях добротность
С увеличением сопротивления контура коэффициент затухания растет, частота Сопротивление контура, при котором колебательный процесс переходит в апериодический, называется критическим
Подготовка приборов к работе 1. Собрать электрическую цепь по схеме (рис. 3).
Рис.3
2. Подготовка генератора Г6-15 к работе. Установить ручки: «ЧАСТОТА» - установить по шкале 1. «АМПЛИТУДА СИГНАЛА» -установить по шкале 1В. «МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ» - в положение «10», тумблер «РАБОТА-ПОДГОТОВКА» - в положение «РАБОТА», кнопка «ВЫХ. СОПР. 600 НАЖАТЬ» - отжата, «ОСЛАБЛЕНИЕ» - 0, «ФОРМА
3. Подготовка осциллографа С1-72 к работе. Установить ручки: « Экспериментальная часть Задание 1. Определение зависимостей логарифмического декремента затуханий, добротности контура, периода колебаний от активного сопротивления контура. 1. Включить генератор Г6-15 и осциллограф С1-72. После их прогрева в течение 2-3 минут с помощью ручек «СТАБИЛЬНОСТЬ» и «УРОВЕНЬ» получить устойчивое изображение затухающих колебаний. Для этого необходимо ручку «СТАБИЛЬНОСТЬ» повернуть влево до исчезновения изображения, а затем ручку «УРОВЕНЬ» повернуть до появления устойчивого изображения. 2. Установить на магазине сопротивлений сопротивление 3. По заданию преподавателя переключателями П1 и П2 установить одну из следующих комбинаций 4. Занести в табл. 1 данные, указанные на установке. 5. Измерить амплитуды первого и 6. Определить амплитуду первого и
где 7. Данные занесите в табл. 2. 8. По формулам (4) и (5) рассчитать логарифмический декремент затухания и добротность контура. Данные занесите в табл. 3. 9. Измерить в делениях по оси Х расстояние
где 10. Повторить пункты 1-6, изменяя активное сопротивление контура с помощью магазина сопротивлений до появления апериодического разряда (т.е. до исчезновения 11. Построить графики зависимости Задание 2. Расчет теоретических значений индуктивности 1. Рассчитать индуктивность
полученной из 2. Рассчитать емкость
полученной из формулы Томсона 3. Рассчитать добротность
4. Рассчитать критическое сопротивление контура 5. Записать полученные данные в табл. 3. 6. Сравнить полученное значение с экспериментальными данными из задания 1.
Таблица 1.
Таблица 2.
Таблица 3.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение электрических колебаний. 2. Что такое колебательный контур? 3. Записать дифференциальное уравнение затухающих электрических колебаний и его решение. 4. Почему в реальном контуре колебания со временем затухают? Что такое коэффициент затухания? 5. Что такое логарифмический декремент, затухания и каков его физический смысл? От каких параметров контура зависит его величина? 6. При каких условиях наступает апериодический режим разряда конденсатора колебательного контура? Чему равно критическое сопротивление контура? 7. Что такое добротность контура? Напишите формулу добротности.
Литература 1. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. Шк., 2004. 2. Справочное руководство по физике. Ч.1. Механика, молекулярная физика, электричество, магнетизм: учеб.-метод. пособие. -Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2008. 3. Колебания и волны: учебное пособие. - Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2009.
Составители: Жданова Т.П.,. Илясов В.В, Лещева О.А., Холодова О.М.
ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В КОНТУРЕ Методические указания к лабораторной работе №25 по физике (Раздел «Электричество и магнетизм»)
Редактор Т.В. Колесникова В печать 13.06.2013 Объём 0,7 усл.п.л. Офсет. Формат 60х84/16. Бумага тип №3. Заказ № . Тираж 50 . Цена Издательский центр ДГТУ Адрес университета и полиграфического предприятия: 344000, г.Ростов-на-Дону, пл.Гагарина,1.
|