Электричество и магнетизм. Ч.3. Муравьев А.Б - 31 стр.

      4. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности опре-                                       Литература
деления индуктивности.
                                                                                1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1970.
      5. Построить график зависимости RC = f (1/2πν) и определить тан-          2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.
генс угла наклона зависимости к оси абсцисс (tg β = 1/C).                 Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1973.
      6. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности опре-                3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1973. Т. 2.
деления ёмкости.

        Задание 2. Определение угла сдвига фаз между током и напряже-                          Лабораторная работа № 9
нием.                                                                                      Изучение затухающих колебаний
      1. Подсоединить к гнездам «POY1» каналы INPUT и EXT.
      2. Замкнуть перемычкой гнезда «РА».                                       Цель работы: изучение электрических собственных колебаний в
      3. Установить переключатель «П» в положение «С».                    контуре, содержащем последовательно соединенные катушку с индук-
      4. Установить значение частоты генератора 500 Гц.                   тивностью L, конденсатор с емкостью С и резистор с сопротивлением R.
      5. Установите начало изображения на крайнюю левую вертикаль-              Приборы и материалы: лабораторный модуль (напряжение ис-
ную линию шкалы (см. рис. 2).                                             точника питания U = 12 В, сопротивление резисторов 0, 100, 200, 300,
      6. Отсоедините один из кабелей от входа INPUT и подайте на не-      400, 500 Ом соответственно при положении переключателя 0, 1, 2, 3, 4, 5,
го сигнал с гнёзд PO Y2. Измерить координаты Х(I) и Х(U) максимумов       ёмкость конденсатора С = 0,1мкФ, индуктивность катушки L = 93мГн),
тока I (напряжения на R0) и напряжения U. Примерный вид изображе-         источник питания (МАРС), осциллограф (GOS-305).
ния на экране осциллографа при подключении конденсатора приведён                                Теоретические положения
на рис. 2.
      7. Измерьте число делений по горизонтали между точкой запуска              Свободными затухающими колебаниями называются колебания,
эталонной волны и сравниваемой. Фазовый сдвиг может быть рассчитан        амплитуда которых из-за потерь энергии колебательной системой с те-
                                                                          чением времени уменьшается. Закон, по которому происходят колеба-
по формуле Ф = 360t/T. Величина сигнала, подаваемого на осциллограф
                                                                          ния, зависит от свойств колебательной системы. Система называется ли-
с гнёзд «Y2», будет пропорциональна току в цепи.
                                                                          нейной, если параметры, характеризующие существенные в рассматри-
      8. Установить переключатель «П» в положение «L».
                                                                          ваемом процессе физические свойства системы, не изменяются в ходе
      9. Установить значение частоты генератора, равное 2000 Гц.
                                                                          процесса.
     10. Проделать измерения согласно п. 6 и 7.
                                                                                 Линейными системами являются, к примеру, пружинный маятник
                                                                          при малых деформациях пружины, колебательный контур, индуктив-
                        Контрольные вопросы                               ность, ёмкость и сопротивление которого не зависит ни от тока в конту-
       1. Записать закон Ома для цепи, содержащей R, C и L.               ре, ни от напряжения.
       2. Чему равен сдвиг фаз между напряжением и током в цепи, со-             Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний
держащей катушку, ёмкость?                                                линейной системы имеет вид
       3. Изобразить векторную диаграмму для цепи, содержащей R, C и L.                            d 2S      dS
       4. Можно ли подобрать R, C и L таким образом, чтобы напряже-                                     + 2д    + ω 2S = 0 ,                   (1)
                                                                                                      2      dt    0
ние на участке цепи, содержащем R, C и L и подключенном к источнику                                dt
переменного напряжения, было равно нулю?                                  где S – колеблющаяся величина; δ = const – коэффициент затухания; ω0 –
       5. Каким образом можно уменьшить потери электрической энер-        циклическая частота свободных незатухающих колебаний той же коле-
гии, затрачиваемой на прохождение тока в цепи, содержащей R, C, L?        бательной системы при отсутствии потерь энергии (при δ = 0) называет-
                                                                          ся собственной частотой колебательной системы.

                                  61                                                                         62