Практикум по электричеству и магнетизму - 77 стр.

UptoLike

77
2. Если генератор работает, приступают к сборке резонансного
контура (резонатора ). Так как катушки генератора L и резонатора L
1
связаны между 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
4 V
4
L
1
C
1
mA
L
С
300 V
C
бл
C
св
R
g
L
g
                                               77
   2. Е сли     ген ера т ор ра бот а ет, п рист у п а ю т к сборке резон а н сн ого
кон т у ра (резон а тора ). Т а к ка к ка т у шки ген ера т ора L и резон а т ора L1



                     Cсв
                                       С
                Rg                         L                  L1          C1      mA
                                                         Lg
                Cбл

                                                     Рис.4
   4V          300 V
свя за н ы м еж д у собой ин д у кт ивн о, т о в резон а т оре т а кж е возн икн у т
колеба н ия , н а н а личие кот орых у ка зыва ет т ок в м икроа м п ерм етре. Е сли
п ериод колеба н ий резон а тора н е совп а д а ет с п ериод ом колеба н ий в кон т у ре
ген ера т ора , т о сила т ока в резон иру ю щ ем кон т у ре бу д ет м а ла . Изм ен я я
ем кост ь С 1, м ож н о п риблизит ь п ериод колеба н ий резон а т ора к п ериод у
колеба н ий ген ера тора . Ч ем боль ше это п риближ ен ие, т ем боль ше ток в
резон а т оре и п ри резон а н се ток бу д ет м а ксим а ль н ым . В этом слу ча е
колеба н ия в резон а т оре бу д у т п роисх од ит ь с т а ким ж е п ериод ом , ка к и в
ген ера т оре: Т 1=Т , т .е.
          2π L1C1′ = 2π LC             или          L1C1′ = LC ,                       (13)
    гд е C1′ - зн а чен ие ем кост и п ерем ен н ого кон д ен са т ора С 1,
соот вет ст ву ю щ ее м а ксим а ль н ом у зн а чен ию т ока .
    3. Изм ен я я величин у ем кост и С 1, оп ред еля ю т силу т ока в резон а т оре,
обя за т ель н о п ройд я через м а ксим а ль н ое зн а чен ие силы тока . Резу ль т а т ы
изм ерен ий за н ося т в т а блицу и строя т гра ф ик за висим ост и силы т ока в
резон а т оре от величин ы ем кост и С 1 (п о оси орд ин а т от кла д ыва ет ся сила
т ока , а п о оси а бсцисс - ем кост ь п ерем ен н ого кон д ен са тора ). Н а п олу чен н ой
резон а н сн ой кривой м а ксим у м т ока бу д ет соответ ст вова ть оп ред елен н ой
ем кост и C1′ . Зн а я эт у ем кост ь и величин у L, оп ред еля ю т п ериод и ча стот у
колеба н ий ген ера тора п о ф орм у ла м :
                                                                    1
                            T = 2π L1C1′             и        f =     .
                                                                    T
                У праж нение 2. О пред елениенеизвестной ем к ости С х.
        Н еизвест н у ю    ем кост ь С х п од клю ча ю т в кон т у р резон а т ора
п а ра ллель н о С 1 и сн ова сн им а ю т резон а н сн у ю криву ю . М а ксим у м тока
бу д ет т еп ерь п ри д ру гой величин е ем кост и C1′′ п ерем ен н ого кон д ен са тора