ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Экспериментально период определяется по картине, получаемой на экране электронного осциллографа. Зная цену
деления по времени, можно замерить время либо единичного колебания, либо N колебаний. В этом случае период будет
равен
N
t
T
= (см. рис. 2, а). Для этого:
1 С помощью переключателей установите любое сочетание заданных преподавателем величин емкостей и
индуктивностей (С
i
, L
i
) (задаются по 2 значения). Внешнее сопротивление контура выведите на нуль (R = 0) вращением
против часовой стрелки до упора переключателей R "грубо" и "плавно". В контуре останется лишь активное сопротивление
подключенной части катушек индуктивности.
2 Подключите осциллограф и блок питания генератора импульсов (ГИ) и мостика Уитстона (МУ) в сеть 220 В,
включите осциллограф, замкните ключ
1
K и дайте прогреться элементам установки в течении 2 – 3 мин. Ключ K
2
должен
находиться в положении "на себя" (исходное положение).
3 Получите устойчивую картину затухающих колебаний, проделав следующие операции:
а) в блоке осциллографа "синхронизация" переключатель "внутр. – внеш." установите в положение "внутр.";
б) в блоке "развертка" переключатель "Х" поставьте в положение "Х1", переключатель "
SS
µ
− " установите на 0,1 mS ,
переключатель "время/см" поверните вправо до упора и нажмите переключатель "Х1";
в) в блоке "усилитель" переключатель "V/см" поставьте в положение "1" и нажмите переключатель "Х0,5";
г) ручкой "уровень" в блоке синхронизации окончательно стабилизируйте кривую затухающих колебаний;
д) ручками, расположенными под экраном осциллографа, отрегулируйте яркость и резкость кривой и ее положение по
вертикали и горизонтали относительно центра экрана.
4 Учитывая, что после калибровки осциллографа деление в 1 см по горизонтали соответствует 0,1 мс [(0,1х1х1)
mS ] ,
замерьте период (
эксп
T ) одного полного колебания или время N полных колебаний и разделите это время на число
колебаний. Для более точной оценки целесообразно воспользоваться мелкими делениями, расположенными в центре, сверху
и снизу экрана. Цена этих делений 0,02 мс (в центре) и 0,01мс (внизу и вверху). Данные занесите в табл. 1, а полученную
кривую перенесите на кальку.
5 Мостиком Уитстона (см. лаб. работу "Изучение законов постоянного тока", задание 2) замерьте величину активного
сопротивления включенных катушек индуктивности. Для этого ключ
2
K переведите в
Таблица 1
Параметры
контура
i
L
,
L
j
,
мГн
i
C
,
C
j
,
нФ
Li
R
,
R
Lj
,
Ом
N
t
⋅
5
10 ,
с
эксп
T ·
5
10 ,
с
5
теор
10⋅Т ,
с
T
E ,
%
L
i
, C
i
L
i
,C
j
L
j
, C
i
L
j
, C
j
положение "Вкл. М.У." и одновременным нажатием кнопки и вращением реохорда мостика добейтесь установления стрелки
на нуль. По схеме, приведенной на приборе, произведите отсчет сопротивления и запишите его в табл. 1. (Особенность
установки: при переключении
2
K колебательный контур отключается от осциллографа и кривая затухающих колебаний
исчезает с экрана). После замера сопротивления ключ
2
K верните в исходное положение.
6 Поочередно меняя
L
i
и C
i
на заданные преподавателем значения L
j
, C
j
, замерьте для каждого из сочетаний период
колебаний (
T
эксп
). Мостиком Уитстона замерьте сопротивление катушки L
j
. Данные занесите в табл. 1, а кривые переведите с
экрана на кальку.
7 По формуле (5) рассчитайте теоретические значения периодов (
теор
Т
) для всех сочетаний L и C и сравните их с
экспериментально замеренными (
Т
эксп
). Сделайте выводы о влиянии каждого из параметров на период затухающих
колебаний.
8 Определите погрешности в оценке периодов
Е
Т
=
теор
эксптеор
Т
ТT −
данным методом и сделайте выводы о качестве согласования опытных и теоретических значений периодов колебаний в
рассматриваемых вариантах.
ЗАДАНИЕ 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ И ДОБРОТНОСТИ
КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА
1 Установите первоначальные значения
L
i
и C
i
и одну из заданных величин R
i,j
контура. Сопротивление набирается
вращением по часовой стрелке переключателей
R (в начале "грубо", а затем "плавно" с одновременным измерением
мостиком Уитстона). При этом ключ
K
2
должен быть переведен в положение "Вкл. М.У.". После измерения R ключ
2
K переведите в исходное положение.
