Физика \ Физика

Методические указания к лабораторным работам "Изучение свободных колебаний связанной системы тел", "Изучение релаксационных электрических колебаний", "Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа", "Вынужденные колебания в последовательном электрическом контуре", страница 15


1. Включите генератор синусоидальных колебаний и электронный осциллограф и соберите схему для измерений в соответствии с указаниями на стенде (рис. 6).

2. Установите переключатели магазина емкостей в положение, при котором С = 3×10-3 мкФ, а переключатели магазина сопротивлений – в положение, при котором R = 0.

3. Полагая, что индуктивность L » 100 мГн, рассчитайте резонансную частоту контура по формуле

f0 = .

4. Приготовьте приборы к работе:

- установите следующие параметры выходного напряжения звукового генератора: частота – 2 кГц, величина напряжения – до 1В;

- включите развертку электронного осциллографа с запуском от усилителя «Y» и установите частоту развертки, удобную для наблюдения сигналов частотой от 2 до 16 кГц;

- усиление по оси Y электронного осциллографа установите таким, чтобы было возможно измерять напряжение до 1В.

5. Включите лабораторный стенд и приборы. Напряжение звукового генератора установите равным E0 = 0,8 В. Это значение при всех измерениях в упражнении 1 поддерживайте неизменным. Получите на экране осциллографа устойчивое изображение синусоиды. Измерьте амплитуду синусоидального напряжения в вольтах. Результаты измерений запишите в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п

Частота f, МГц

R = 0

R = 500 Ом

U0, В

I0, мА

U0, В

I0, мА

1

2

…

11

C =        Ф

f0 =         кГц

L =        Гн

E0 =         В

6. Измерьте амплитуду при других частотах в диапазоне от 2 до 16 кГц. Частоту изменяйте с интервалом 1 – 2 кГц, вблизи резонанса (в пределах f = ±1 кГц) с интервалом 0,2 кГц. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

7. Рассчитайте амплитуду тока в колебательном контуре по формуле I0 =  (значениеR1 указано на кассете). Расчет проведите для каждого значения частоты, результаты вычислений запишите в табл. 1.

8. Установите сопротивление магазина R = 500 Ом. Проведите измерения (п. 5 – 7) результаты запишите в табл. 1.

9. Постройте графики зависимостей I0 от f и U0 от f.

Расчет добротности контура

10. По резонансным кривым, снятым экспериментально, определите частоты f1 и f2, соответствующие границам полосы пропускания контура и их разность Df = f2 - f1. Результаты измерений занесите в табл. 2.

11. Вычислите значения добротности Q1 и Q2 по формулам (15) и (13) для различных значений сопротивлений контура. Результаты занесите в табл. 2.

Таблица 2

Сопротивление контура, Ом

R1

R2

U0 РЕЗ, В

0,7U0 РЕЗ, В

fРЕЗ, МГц

f1, МГц

f2, МГц

Df, МГц

Q1 =

E0, В

Q2 =

QСР = (Q1 + Q2)/2

QТЕОР = Q =

12. Определите среднее арифметическое значение добротности при различных фиксированных значениях сопротивлений контура:

QСР = (Q1 + Q2)/2.

13. Оцените относительную погрешность определения добротности по косвенным измерениям:

dQ1 =  =  +  + ,

dQ2 =  =  +,

где DfРЕЗ, Df1, Df2, DU0 РЕЗ, DE0 – ошибки в определении соответствующих значений fРЕЗ, f1, f2, U0 РЕЗ, E0.

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называются вынужденными?

2. В чем заключается явление резонанса?

3. От каких параметров зависит добротность контура?

4. Перечислите методы определения добротности контура.

5. Дайте определение полосы пропускания контура.

6. Чему равна частота вынуждающей э. д. с. в момент резонанса?

7. Каким образом снимается резонансная кривая в данной работе?

Список литературы

1.  Савельев И.В. Курс общей физики в 3-х тт. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – М.: – Наука, 2005. – 496 с.

2.  Селезнёв В.А., Тимофеев Ю.П. Методические указания к вводному занятию в лабораториях кафедры физики. – М.: МИИТ, 2006. – 30 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Работа 8

Изучение свободных колебаний связанной системы тел.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 

.  .3

Работа 28

Изучение релаксационных электрических колебаний.

. 12

Работа 29

Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа.  .

                   . 22

Работа 30

Вынужденные колебания в последовательном электрическом контуре  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

 .35

Работа 129

Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа.  .

    .43

Работа 130

Вынужденные колебания в последовательном электрическом контуре  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

   .55



Учебно-методическое издание

Лямзова Ирина Анатольевна

Ильин Станислав Иванович

Прунцев Александр Петрович

Селезнёв Владимир Александрович

ФИЗИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

8, 28, 29, 30, 129, 130

Под ред. Е.А. Серова

Подписано в печать

Усл.-печ. л. –

Формат 60х84/16.

Заказ –

Изд. № 245-08

Тираж 300 экз.

127994, Москва, А-55, ул. Образцова, 15. Типография МИИТа

Скачать файл