Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре. Лукьянов Г.Д. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

Происходящие в контуре затухающие колебания наблюдаются на экране осциллографа. Цикл заряжания и разряже-
ния осциллографа длится 1/ V с, где V - частота, задаваемая звуковым генератором. На экране осциллографа ему соответ-
ствует отрезок
1
l
. Это позволяет определить период Т затухающих колебаний, которому на рис.2 соответствует отрезок
l . Из пропорции
1
T
ν
=
l
l
получаем
1
T
ν
=
l
l
(21)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
I. Подготовить приборы к работе:
1. Собрать установку в соответствии со схемой (рис. 5).
2. Тумблер «Питание» на осциллографе С 1-93 поставить в положение «Вкл». Прогреть прибор 2-3 мин.
3. Нажать кнопку «I» слева от экрана, а рычажковый переключатель входа «Каналустановить в положение «~».
4. Переключатель «V/дел» поставить в положение 1 Вольт/дел, регулировочную ручку - в крайнее правое положение.
5. Нажать кнопку «Внутр
1:1» (справа от экрана), нажать кнопку «».
6. Переключатель «Время/дел» установить в положение 1 тз, регулировочную ручку - в крайнее правое положение.
7. Тумблер включения генератора Г6-43 (на задней панели) установить в положение «Сеть». Прогреть прибор 2-3 мин.
8. Установить на генераторе сигналов частоту 400 Гц (4х 100).
9. Выбрать «Режим» (нажать кнопку «».
10. Выбрать «Аттенюатор», нажать
кнопку «0», ручку «Амплитуда» установить в крайнее правое положение.
11. Установить переключателями магазина сопротивлений R= 100 Ом (1х10
2
).
12. Ручками перемещения луча по вертикали «
c » и по горизонтали «
» вывести кривую в точку пересечения коорди-
натных осей на экране.
13. Ручкой «Яркость» отрегулировать кривую так, чтобы она была хорошо видна; вращая ручку «Фокус», отрегулировать
толщину кривой.
П. Произвести необходимые измерения
Упражнение 1. Измерение периода логарифмического декремента
и параметров L, С, R колебательного контура.
1. Измерить расстояние
l и вычислить период колебаний по (21).
2. Измерить амплитуды колебаний
U
1
,U
2
, U
3
,U
4
, U
5
и, комбинируя их попарно, вычислить по (13) логарифмический дек-
ремент затухания
λ
. По формуле (15) определить коэффициент затухания β. Результаты измерений и расчетов занести в
табл. 1.
3. Рассчитать добротность контура по (17).
4. Выполнить измерения (пункты 1,2), установив на магазине сопротивления 200 и 300 Ом.
Таблица 1
R
m
U
1
U
2
U
3
U
4
U
5
λ
β Q L C R
k
R
5. Построить график зависимости логарифмического декремента затухания
λ
от сопротивления R
m
магазина (рис.7),
откладывая значения R
m
по оси абсцисс от произвольной точки 0 и экстраполируя график к
λ
=0. Полное сопротивление
контура R складывается из сопротивления R
k
катушки и сопротивления магазина R
m
mk
R
RR
=
+
Поэтому согласно (16)
2
km
RR
T
L
λ
+
=
(22)
и сопротивление R
k
, очевидно, измеряется отрезком (рис. 7).
    Происходящие в контуре затухающие колебания наблюдаются на экране осциллографа. Цикл заряжания и разряже-
ния осциллографа длится 1/ V с, где V - частота, задаваемая звуковым генератором. На экране осциллографа ему соответ-
ствует отрезок l1 . Это позволяет определить период Т затухающих колебаний, которому на рис.2 соответствует отрезок
                   l
l . Из пропорции     = l1ν получаем
                   T
                                                                l
                                                          T=                                                   (21)
                                                               l1ν

                                       ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

         I. Подготовить приборы к работе:
1. Собрать установку в соответствии со схемой (рис. 5).
2. Тумблер «Питание» на осциллографе С 1-93 поставить в положение «Вкл». Прогреть прибор 2-3 мин.
3. Нажать кнопку «I» слева от экрана, а рычажковый переключатель входа «Канал I» установить в положение «~».
4. Переключатель «V/дел» поставить в положение 1 Вольт/дел, регулировочную ручку - в крайнее правое положение.
5. Нажать кнопку «Внутр 1:1» (справа от экрана), нажать кнопку «☼».
6. Переключатель «Время/дел» установить в положение 1 тз, регулировочную ручку - в крайнее правое положение.
7. Тумблер включения генератора Г6-43 (на задней панели) установить в положение «Сеть». Прогреть прибор 2-3 мин.
8. Установить на генераторе сигналов частоту 400 Гц (4х 100).
9. Выбрать «Режим» (нажать кнопку «╞».
10. Выбрать «Аттенюатор», нажать кнопку «0», ручку «Амплитуда» установить в крайнее правое положение.
11. Установить переключателями магазина сопротивлений R= 100 Ом (1х102).
12. Ручками перемещения луча по вертикали « c » и по горизонтали « ↔ » вывести кривую в точку пересечения коорди-
натных осей на экране.
13. Ручкой «Яркость» отрегулировать кривую так, чтобы она была хорошо видна; вращая ручку «Фокус», отрегулировать
толщину кривой.
         П. Произвести необходимые измерения
                          Упражнение 1. Измерение периода логарифмического декремента
                                    и параметров L, С, R колебательного контура.
1. Измерить расстояние l и вычислить период колебаний по (21).
2. Измерить амплитуды колебаний U1,U2, U3,U4, U5 и, комбинируя их попарно, вычислить по (13) логарифмический дек-
ремент затухания λ . По формуле (15) определить коэффициент затухания β. Результаты измерений и расчетов занести в
табл. 1.
3. Рассчитать добротность контура по (17).
4. Выполнить измерения (пункты 1,2), установив на магазине сопротивления 200 и 300 Ом.
                                                                                                          Таблица 1
  Rm         U1      U2       U3        U4       U5       λ        β        Q        L        C       Rk       R




5. Построить график зависимости логарифмического декремента затухания λ от сопротивления Rm магазина (рис.7),
откладывая значения Rm по оси абсцисс от произвольной точки 0 и экстраполируя график к λ =0. Полное сопротивление
контура R складывается из сопротивления Rk катушки и сопротивления магазина Rm
                                                      R = Rm + Rk
Поэтому согласно (16)
                                                       Rk + Rm
                                                  λ=           T                                               (22)
                                                         2L

и сопротивление Rk , очевидно, измеряется отрезком (рис. 7).