При малых значениях сопротивления R (для данной установки R < 700 Ом) w02 >> b2, и логарифмический декремент линейно зависит от величины сопротивления R магазина
|
Или V = KR + b, здесь K = T/2L; b = TRK/2L
На рис.7 показана зависимость V=f(R)
Как видно из рис.7, этот метод позволяет определить сопротивление катушки, аппроксимируя опытную зависимость V=f(R) до пересечения с осью абсцисс – V = 0. Индуктивность катушки рассчитывается по формуле
|
а емкость С можно получить из формулы
|
Порядок выполнения работы.
4.1. Собрать электрическую схему (рис.5).
4.2. Включить лабораторный стенд; при этом должна загореться сигнальная лампочка «Сеть».
4.3. Включить генератор сигналов PQ. Установить частоту выхода на 100-200 Гц.
4.4. Включить источник питания ИП "Марс", установить напряжение 12В.
4.5. На преобразователе импульсов ПИ нажать клавишу "П" и правую клавишу "скважность грубо".
4.6. На магазине сопротивлений МС установить R1 =100 Ом.
4.7. Включить осциллограф. Поставить ручку «U/дел» в положение «0,2».
4.8. Ручками «Фокус», «Яркость», «Уровень» получить устойчивую картину колебаний на экране.
4.9. Ручками «↕» и «↔» установить картину в центре экрана.
4.10. Используя переключатель коэффициентов развертки, добиться изображения на экране 5 7 периодов затухающих колебаний.
4.11. Измерить в делениях горизонтальной шкалы экрана осциллографа отрезок Ln соответствующий выбранному числу колебаний n.
4.12. Измерить амплитуду колебаний U1(t), Un(t + nT) в делениях вертикальной шкалы экрана осциллографа, где n - число периодов.
4.13. Записать в таблицу значения размерного коэффициента развертки по оси X осциллографа Хm, время/дел.
4.14. Выполнить измерения по п.4.11 – 4.13. при сопротивлении магазина МС R = 200, 300, 400, 500 Ом.
4.15. Результаты измерений занести в таблицу.
|
№ опыта |
R, Ом |
Ln, дел. |
n |
Xm, с/дел. |
Т, с |
U(t), дел. |
U(t + nT), дел. |
V |
|
1 |
100 |
3 |
1 |
0,2*10-3 |
0,6*10-3 |
2,6 |
1,8 |
0,37 |
|
2 |
200 |
3 |
1 |
0,2*10-3 |
0,6*10-3 |
2,1 |
0,9 |
0,85 |
|
3 |
300 |
3 |
1 |
0,2*10-3 |
0,6*10-3 |
1,6 |
0,4 |
1,39 |
|
4 |
400 |
3 |
1 |
0,2*10-3 |
0,6*10-3 |
1,3 |
0,2 |
1,87 |
|
5 |
500 |
3 |
1 |
0,2*10-3 |
0,6*10-3 |
0,8 |
0,1 |
2,08 |
Обработка результатов замеров.
5.1. Для каждого значения сопротивления R магазина МС
рассчитать значения периода колебаний по формуле
|
5.2. Рассчитать
значения логарифмического декремента по формуле
|
Результаты расчета записать в таблицу.
5.3. Построить график зависимости V = f(R)
5.4. Определить по графику сопротивление катушки RK.
5.5. Вычислить значение индуктивности L, по формуле (3.3).
5.6. Вычислить значение емкости С по формуле (3.4).
5.7. Рассчитать погрешность определения V по формуле
|
Здесь ∆U1 = ∆U2 – погрешность измерения напряжения в делениях вертикальной шкалы экрана осциллографа.
5.8. Записать окончательный результат с учетом погрешности.
1. T = LnXm/n
T1 = 3 дел * 0.2*10-3 с/дел = 0,6*10-3 с.
T2 = 3 дел * 0.2*10-3 с/дел = 0,6*10-3 с.
T3 = 3 дел * 0.2*10-3 с/дел = 0,6*10-3 с.
T4 = 3 дел * 0.2*10-3 с/дел = 0,6*10-3 с.
T5 = 3 дел * 0.2*10-3 с/дел = 0,6*10-3 с.
2. V = (1/n) * ln(U1(t)/U2(t + nT))
V1 = ln(2,6 дел / 1,8 дел) = 0,37
V2 = ln(2,1 дел / 0,9 дел) = 0,85
V3 = ln(1,6 дел / 0,4 дел) = 1,39
V4 = ln(1,3 дел / 0,2 дел) = 1,87
V5 = ln(0,8 дел / 0,1 дел) = 2,08
3. График зависимости V = f(R)
 |
5. L = T/2tgg
tgg = (V” – V’)/(R2 – R1) = (1.87 – 0.37)/(400 – 100) = 0.005
L = 0.6*10-3/2*0.005 = 0.06 Гн = 60мГн
6. С = T2/4p2L= (0.6*10-3c)2/4p2*0.06Гн = 0,15 мкФ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.