ВУЗ:
Рубрика:
34
собой индуктивно , то в резонаторе также возникнут колебания, на
наличие которых указывает ток в микроамперметре. Если период колебаний
резонатора не совпадает с периодом колебаний в контуре генератора, то сила
тока в резонирующем контуре будет мала. Изменяя емкость С
1
, можно
приблизить период колебаний резонатора к периоду колебаний генератора.
Чем больше это приближение, тем больше ток в резонаторе и при резонансе
ток будет максимальным. В этом случае колебания в резонаторе будут
происходить с таким же периодом, как и в генераторе: Т
1
=Т , т.е .
LCCL ππ 22
11
=
′
или
LCCL
=
′
11
, (13)
где
1
C
′
- значение емкости переменного конденсатора С
1
, соответствующее
максимальному значению тока.
3. Изменяя величину емкости С
1
, определяют силу тока в резонаторе,
обязательно пройдя через максимальное значение силы тока. Результаты
измерений заносят в таблицу и строят график зависимости силы тока в
резонаторе от величины емкости С
1
(по оси ординат откладывается сила тока, а
по оси абсцисс - емкость переменного конденсатора). На полученной
резонансной кривой максимум тока будет соответствовать определенной
емкости
1
C
′
. Зная эту емкость и величину L, определяют период и частоту
колебаний генератора по формулам :
.
1
2
11
T
fиCLT =
′
= π
Упражнение 2. Определение неизвестной емкости С
х
.
Неизвестную емкость С
х
подключают в контур резонатора параллельно С
1
,
и снова снимают резонансную кривую . Максимум тока будет теперь при другой
величине емкости
1
C
′
′
переменного конденсатора С
1
. Так как период колебаний
генератора не изменился, то условием резонанса будет равенство
(
)
.22
11 x
CCLLC +
′′
= ππ
Учитывая (13), можно записать
(
)
.
1111 x
CCLCL
+
′
′
=
′
′
Откуда
.
11
CCC
x
′
′
−
′
=
Упражнение 3. Определение неизвестной индуктивности L
x
.
Для определения
L
х
студентам предлагается самостоятельно проделать и
ответить на некоторые вопросы:
1. Как подключить L
х
в контур генератора?
2. Нарисовать схему резонатора с
L
х
.
3. Получить формулу для определения L
x
.
4. При каком подключении
L
x
к
L
(последовательном или параллельном) будет
верна формула
34
с о бо й и ндук т и вно , т о в р е зо нат о р е т ак ж е во зни к нут к о ле бани я, на
нали чи е к о т о р ы х ук азы вае т т о к в м и к р о ам пе р м е т р е . Ес ли пе р и о д к о ле бани й
р е зо нат о р а не с о впадае т с пе р и о до м к о ле бани й в к о нт ур е ге не р ат о р а, т о с и ла
т о к а в р е зо ни р ующ е м к о нт ур е буде т м ала. И зм е няя е м к о с т ь С 1, м о ж но
пр и бли зи т ь пе р и о д к о ле бани й р е зо нат о р а к пе р и о ду к о ле бани й ге не р ат о р а.
Ч е м бо льше эт о пр и бли ж е ни е , т е м бо льше т о к в р е зо нат о р е и пр и р е зо нанс е
т о к буде т м ак с и м альны м . В эт о м с лучае к о ле бани я в р е зо нат о р е будут
пр о и с х о ди т ьс т ак и м ж е пе р и о до м , к ак и в ге не р ат о р е : Т 1=Т , т .е .
2π L1C1′ = 2π LC и ли L1C1′ = LC , (13)
где C1′ - значе ни е е м к о с т и пе р е м е нно го к о нде нс ат о р а С 1, с о о т ве т с т вующ е е
м ак с и м ально м у значе ни ю т о к а.
3. И зм е няя ве ли чи ну е м к о с т и С 1, о пр е де ляют с и лу т о к а в р е зо нат о р е ,
о бязат е льно пр о йдя че р е з м ак с и м ально е значе ни е с и лы т о к а. Ре зульт ат ы
и зм е р е ни й зано с ят в т абли цу и с т р о ят гр афи к зави с и м о с т и с и лы т о к а в
р е зо нат о р е о т ве ли чи ны е м к о с т и С 1 (по о с и о р ди нат о т к лады вае т с яс и ла т о к а, а
по о с и абс ци с с - е м к о с т ь пе р е м е нно го к о нде нс ат о р а). На по луче нно й
р е зо нанс но й к р и во й м ак с и м ум т о к а буде т с о о т ве т с т во ват ь о пр е де ле нно й
е м к о с т и C1′ . З ная эт у е м к о с т ь и ве ли чи ну L, о пр е де ляют пе р и о д и час т о т у
к о ле бани й ге не р ат о р а по фо р м улам :
1
T = 2π L1C1′ и f = .
T
Упраж не ние 2. О пределен и ен еи звестн ой ем кости С х.
Не и зве с т ную е м к о с т ьС х по дк лючают в к о нт ур р е зо нат о р а пар алле льно С 1,
и с но ва с ни м ают р е зо нанс ную к р и вую. М ак с и м ум т о к а буде т т е пе р ь пр и др уго й
ве ли чи не е м к о с т и C1′′ пе р е м е нно го к о нде нс ат о р а С 1. Т ак к ак пе р и о д к о ле бани й
ге не р ат о р а не и зм е ни лс я, т о ус ло ви е м р е зо нанс а буде т р аве нс т во
2π LC = 2π L1 (C1′′ + C x ).
У чи т ы вая (13), м о ж но запи с ат ь
L1C1′′ = L1 (C1′′ + C x ).
От к уда C x = C1′ − C1′′.
Упраж не ние 3. О пределен и ен еи звестн ой и н дукти вн ости Lx.
Д ля о пр е де ле ни я Lх с т уде нт ам пр е длагае т с я с ам о с т о ят е льно пр о де лат ь и
о т ве т и т ьна не к о т о р ы е во пр о с ы :
1. К ак по дк лючи т ьLх в к о нт ур ге не р ат о р а?
2. Нар и с о ват ьс х е м ур е зо нат о р а с Lх.
3. По лучи т ьфо р м улудляо пр е де ле ни яLx.
4. Пр и к ак о м по дк люче ни и Lx к L (по с ле до ват е льно м и ли пар алле льно м ) буде т
ве р на фо р м ула
