Изучение затухающих колебаний. Лукьянов Г.Д. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

6
К осциллографу
Определим период релаксационных колебаний. Период колебаний
T
складывается из времени зарядки
конденсатора
3
t и времени его разрядки
p
t :
p3
ttT
+
=
Время зарядки конденсатора
123
ttt
=
,
где
2
t - время зарядки конденсатора до напряжения
3
U ,
1
t - время зарядки конденсатора до напряжения
2
U (см рис. 7)
Значения
2
t и
1
t
могут быть определены по формуле (18).
=
RC
t
03
2
e1UU
,
=
RC
t
02
1
e1UU ,
откуда
0
30
2
U
UU
lnRCt
=
,
0
20
1
U
UU
lnRCt
=
следовательно,
30
20
123
UU
UU
lnRCttt
==
Обычно выбирают сопротивление
R
достаточно большим, тогда в этом случае
p
t будет много меньше
з
t ,
поэтому
з0
г0
з
UU
UU
lnRCtT
= (19)
Исследуемый колебательный контур с ёмкостью и индуктивностью подключён к генератору релаксационных
колебаний (см. рис. 8)
Здесь
з
R - потенциометр; I - колебательный контур с емкостью С и индуктивностью L ; II – генератор
релаксационных колебаний.
Если исследуемый колебательный контур присоединить к осциллографу, то на его экране можно наблюдать
картину затухающих колебаний.
+
=120В
R
3
R
2
R
1
C
4
C
3
C
2
Н.
L
C
Вход y
Земля
C
1
II
I
Рис. 8.
    Определим период релаксационных колебаний. Период колебаний           T складывается из времени зарядки
конденсатора t 3 и времени его разрядки t p :
                                                      T = t3 + t p
    Время зарядки конденсатора                      t 3 = t 2 − t1 ,
    где t 2 - время зарядки конденсатора до напряжения U 3 ,
    t1 - время зарядки конденсатора до напряжения U 2 (см рис. 7)

    Значения t 2 и t1 могут быть определены по формуле (18).
                                                        ⎛      − 2 ⎞
                                                                 t
                                                        ⎜
                                              U3 = U0 1 − e      RC  ⎟,
                                                        ⎜            ⎟
                                                        ⎝            ⎠
                                                        ⎛      −
                                                                  t1 ⎞
                                              U 2 = U 0 ⎜ 1 − e RC ⎟ ,
                                                        ⎜            ⎟
                                                        ⎝            ⎠
                         U0 −U 3                 U0 −U 2
    откуда t 2 = − RC ln         , t 1 = − RC ln
                           U0                      U0
    следовательно,
                                                                     U0 −U 2
                                           t 3 = t 2 − t 1 = RC ln
                                                                     U0 −U3


    Обычно выбирают сопротивление R достаточно большим, тогда в этом случае t p будет много меньше t з ,
поэтому
                                                               U0 − U г
                                            T ≅ t з = RC ln                                                         (19)
                                                               U0 −U з
    Исследуемый колебательный контур с ёмкостью и индуктивностью подключён к генератору релаксационных
колебаний (см. рис. 8)
      Здесь R з - потенциометр; I - колебательный контур с емкостью С и индуктивностью L ; II – генератор
релаксационных колебаний.

                                            II                                      I
                                                                                                        Вход y
   +
                             R2            R1          C2            C1         C
                                                                                                   К осциллографу




                             C4           C3                                               L
                                                                 Н.
    =120В
                     R3
   –
                                                                                                        Земля


                                                 Рис. 8.

    Если исследуемый колебательный контур присоединить к осциллографу, то на его экране можно наблюдать
картину затухающих колебаний.




                                                           6