Моделирование колебательных процессов (на примере физических задач). Щеглова И. Ю - 97 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Моделирование свободных электрических колебаний 97
(кнопка Expand). Пользуясь одним из визиров, определить амплитуды колебаний
(А=
max
R
U
, В) и соответствующие им моменты времени (t, с) для полученного
цуга из 12÷15 колебаний. Занести все данные в таблицу (составляется в MS
Excel).
п/п
t, c
A
,
В
T = t
i+1
-t
i
, с
1.
2. Рассчитать период колебаний T, как разность двух соседних значений
времени, а также среднее значение периода и циклическую частоту затухающих
колебаний. Сравнить полученные значения с вычисленными в Задании 1.
Период колебаний можно также определить непосредственно в программе
Electronics Workbench при помощи осциллографа, используя оба визира (третье
табло под экраном покажет разность моментов времени, соответствующих
установленным положениям визиров). При этом визиры можно устанавливать
так, чтобы их разделяло несколько периодов, а средний период найдется как
отношение разности соответствующих моментов времени к числу полных
колебаний между ними.
3. По полученным данным построить график зависимости амплитуды от
времени (Точечная диаграмма с маркерами, но без соединяющих отрезков!).
4. Подобрать линию тренда с выводом уравнения на графике. Убедиться в
том, что экспериментальные точки в пределах погрешности измерения
укладываются на данную кривую.
Задание 3. Определение логарифмического декремента затухания и
критического сопротивления контура
1. Используя данные Задания 2 (амплитуды затухающих колебаний) и
определение логарифмического декремента затухания, рассчитать λ
эксп
для
каждой пары амплитуд и его среднее значение для всех измерений.
Логарифмический декремент затухания можно также определить для
амплитуд, разделенных произвольным числом колебаний n:
)(
)(
ln
1
nTtA
tA
n +
=λ
.
2. Сравнить его с вычисленным по формуле
T
теор
β
=
λ
.
3. Используя визиры, по осциллограмме колебаний найти две амплитуды,
отличающиеся примерно в 3 раза (точнее, в е раз), и подсчитать число полных
колебаний между нимиN
e
. Определить логарифмический декремент затухания
λ
граф
по графику, используя его связь с числом N
e
. Сравнить со значениями,
вычисленными в пп. 1 и 2 задания.
4. Увеличивать величину активного сопротивления контура до
Моделирование свободных электрических колебаний                               97


(кнопка Expand). Пользуясь одним из визиров, определить амплитуды колебаний
(А=U Rmax , В) и соответствующие им моменты времени (t, с) для полученного
цуга из 12÷15 колебаний. Занести все данные в таблицу (составляется в MS
Excel).
     №
             t, c        A, В    T = ti+1-ti, с
     п/п
      1.
     …
     2. Рассчитать период колебаний T, как разность двух соседних значений
времени, а также среднее значение периода и циклическую частоту затухающих
колебаний. Сравнить полученные значения с вычисленными в Задании № 1.
      Период колебаний можно также определить непосредственно в программе
Electronics Workbench при помощи осциллографа, используя оба визира (третье
табло под экраном покажет разность моментов времени, соответствующих
установленным положениям визиров). При этом визиры можно устанавливать
так, чтобы их разделяло несколько периодов, а средний период найдется как
отношение разности соответствующих моментов времени к числу полных
колебаний между ними.
    3. По полученным данным построить график зависимости амплитуды от
времени (Точечная диаграмма с маркерами, но без соединяющих отрезков!).
    4. Подобрать линию тренда с выводом уравнения на графике. Убедиться в
том, что экспериментальные точки в пределах погрешности измерения
укладываются на данную кривую.
Задание № 3. Определение логарифмического декремента              затухания   и
             критического сопротивления контура
    1. Используя данные Задания № 2 (амплитуды затухающих колебаний) и
определение логарифмического декремента затухания, рассчитать λэксп для
каждой пары амплитуд и его среднее значение для всех измерений.
     Логарифмический декремент затухания можно также определить для
амплитуд, разделенных произвольным числом колебаний n:
        1       A(t )
    λ = ⋅ ln            .
        n    A(t + nT )
     2. Сравнить его с вычисленным по формуле λ теор = β ⋅ T .
     3. Используя визиры, по осциллограмме колебаний найти две амплитуды,
отличающиеся примерно в 3 раза (точнее, в е раз), и подсчитать число полных
колебаний между ними – Ne. Определить логарифмический декремент затухания
λграф по графику, используя его связь с числом Ne. Сравнить со значениями,
вычисленными в пп. 1 и 2 задания.
    4. Увеличивать   величину    активного        сопротивления   контура     до