ВУЗ:
Составители:
15
CU
C
q
W
m
m
Э
2
2
max
2
1
2
, (2.2)
где q
m
– максимальное значение заряда конденсатора; U
m
– максимальное зна-
чение напряжения на выводах конденсатора (разность потенциалов между его
обкладками).
Максимальное значение энергии магнитного поля определяется по фор-
муле
2
2
max
m
M
LI
W
, (2.3)
где I
m
– амплитудное значение тока, протекающего в колебательном контуре.
В заданный момент времени ключ S1 размыкается, а спустя некоторое
время после этого замыкается ключ S2. В результате конденсатор начинает раз-
ряжаться на катушку (рис. 2.4.б), при этом энергия электрического поля перио-
дически превращается в энергию магнитного поля тока.
Известно, что угловая частота собственных свободных колебаний в кон-
туре определяется через его параметры по формуле Томсона
LC
1
0
. (2.4)
В действительности потери энергии неизбежны, так как катушка и соеди-
нительные провода обладают собственным активным сопротивлением, а это, в
свою очередь, ведет к постепенному превращению энергии электромагнитного
поля во внутреннюю энергию проводника. Поэтому все колебания в таком кон-
туре постепенно угасают.
Практическая часть
2.1. Моделирование идеального колебательного контура.
2.1.1. В том же проекте создайте новый файл схемы с названием «Колеба-
тельный контур». В рабочем поле составьте схему аналогичную той, что пред-
ставлена на рис. 2.3. Значения напряжения, емкости, индуктивности и сопро-
тивления получите у преподавателя. Обязательно в настройках модели конден-
сатора в поле «начальное напряжение для моделирования переходных процес-
сов» укажите число ноль! Время срабатывания S1 задайте в диапазоне 0.05–
0.06 с, а время для S2 – примерно 0.07 с. Правильно обозначьте все компоненты
схемы.
Выполните моделирование и получите графики изменения во времени
тока заряда конденсатора, тока в колебательном контуре и напряжения на кон-
денсаторе. Для каждого графика настройте правильный внешний вид так, как
это сделано на рис. 2.4.
По графикам определите: время зарядки конденсатора, частоту собствен-
ных колебаний и амплитудное значение тока в контуре. Результаты внесите в
соответствующие колонки таблицы 2.1.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »