ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ские декременты затухания и добротности контуров и сделайте выводы о качестве согласования опытных и теоретиче-
ских значений исследуемых величин.
Задание 3
Определение критического сопротивления колебательного контура при заданных величинах ёмкости и ин-
дуктивности.
1. Установите первоначальное значение индуктивности L
i
и любую из заданных С
i,j
величин C, за исключением
41
CC − (при этих ёмкостях на данной установке нельзя достигнуть апериодического разряда). Постепенно увеличивая
сопротивление
R, сначала переключателем «грубо», а затем «плавно» перевести колебательный процесс разряда конден-
сатора в апериодический (рис. 2,
б). Такой характер апериодического разряда обусловлен наличием в схеме генератора им-
пульсов электронного ключа, который практически мгновенно отключает контур после выдачи импульса, заряжающего кон-
денсатор. Для большей точности определения момента перехода к апериодическому разряду, заключительную стадию увели-
чения сопротивления производите с помощью рукоятки «плавно».
2. Мостиком Уитстона замерьте полученное сопротивление, которое и будет критическим (
эксп
кр
R ) для выбранных
значений
L и C контура.
3. Устанавливая поочередно индуктивность
j
L
и емкость
j
C
и повторяя каждый раз операции п.п. 1 и 2, замерьте
критические значения (
эксп
кр
2
R
) и (
эксп
кр
3
R
). Данные занесите в табл. 3.
4. По формуле (9) рассчитайте теоретические значения критических сопротивлений
(
)
теор
кр
R для всех использован-
ных величин
С и L и внесите их в табл. 3. Сравните опытно полученные значения с теоретическими.
Таблица 3
Параметры
контура
,,
ji
LL
мГн
,,
ji
CC
нФ
эксп
кр
R
,
Ом
теор
кр
R
,
Ом
кр
R
E
,
%
C
i
, L
i
C
i
, L
j
C
j
, L
i
C
j
, L
j
5. Рассчитайте погрешности
теор
эксптеор
кр
кркр
R
RR
E
R
−
=
в оценке критических сопротивлений, проанализируйте полу-
ченные результаты и сделайте выводы.
Контрольные вопросы
1. Вывести дифференциальное уравнение, описывающее затухающие электромагнитные колебания в контуре.
2.
Что такое период колебаний, логарифмический декремент затухания и добротность контура, их физический смысл? Получить
теоретическое соотношение для каждого из них.
3.
Что такое апериодический разряд конденсатора, критическое сопротивление, его связь с параметрами контура?
4.
Нарисуйте схему используемого в установке колебательного контура и объясните процесс электромагнитных колебаний в
нём.
5.
Как экспериментально определяются период колебаний, логарифмический декремент затухания, добротность контура и кри-
тическое сопротивление?
6.
Объясните влияние ёмкости, индуктивности и активного сопротивления контура на характер затухающих колебаний в нём.
7.
Приведите примеры использования колебательного контура.
8.
Составьте дифференциальные уравнения, описывающие свободные незатухающие колебания заряда, тока и напряжения в
контуре, запишите решения этих уравнений.
9.
Получите выражения, описывающие изменения энергии электрического и магнитного полей в контуре при свободных неза-
тухающих колебаниях.
10.
Как соотносятся фазы колебаний тока, напряжения и заряда в колебательном контуре?
