Физика \ Физика

Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре (Лабораторная работа № 25), страница 2

         При этой частоте амплитуда тока достигает максимального значения (рис. 10.2)

                                                                                  (9)

         Итак, из (8) и (9) следует, что при w = wрез колебания силы тока достигают максимальной величины. Графическая зависимость амплитуды тока от частоты вынуждающей силы называется резонансной кривой. Чем меньше активное сопротивление контура, тем больше амплитуда силы тока при резонансе и ярче выраженная резонансная кривая.

         Добротностью контура Q называют соотношение:

                                                                            (10)

здесь Dw - ширина резонансной кривой на высоте

         Из (10) следует, что чем «острее» резонансная кривая, тем больше добротность Q контура.

3. Метод измерений и описание установки

         Принципиальная схема установки изображена на рис. 10.3:

         PQ - генератор импульсов ГЗ-118;

           М - модуль (колебательный контур);

         PV - вольтметр В7-38;

         Электрическая схема модуля М показана на рис. 10.4:

         С выхода генератора звуковых сигналов (PQ) на вход модуля подается вынуждающая ЭДС, изменяющаяся по гармоническому закону.

         Для снятия резонансной кривой Io = f(w) к гнездам PV модуля М подключается вольтметр. Измеряется напряжение Uо на сопротивлении R (ток I в контуре меняется синхронно с этим напряжением) при различных частотах n, задаваемых звуковым генератором.

n, Гц

Uo, В

w, рад/с

Iо, А

1000

0,012

6280

0,0012

1100

0,014

6908

0,0014

1200

0,017

7536

0,0017

1300

0,021

8164

0,0021

1400

0,027

8792

0,0027

1500

0,036

9420

0,0036

1600

0,053

10048

0,0053

1700

0,085

10676

0,0085

1800

0,126

11304

0,0126

1900

0,160

11932

0,0160

2000

0,077

12560

0,0077

2100

0,057

13188

0,0057

2200

0,047

13816

0,0047

2300

0,039

14444

0,0039

2400

0,034

15072

0,0034

2500

0,03

15700

0,003

4 Обработка результатов замеров

         1. Рассчитаем значения циклической частоты по формуле w = 2pn:

         w1 = 2´3,14´1000 = 6280 рад/с

         w2 = 2´3,14´1100 = 6908 рад/с

         w3 = 2´3,14´1200 = 7536 рад/с

         w4 = 2´3,14´1300 = 8164 рад/с

         w5 = 2´3,14´1400 = 8792 рад/с

         w6 = 2´3,14´1500 = 9420 рад/с

         w7 = 2´3,14´1600 = 10048 рад/с

         w8 = 2´3,14´1700 = 10676 рад/с

         w9 = 2´3,14´1800 = 11304 рад/с

         w10 = 2´3,14´1900 = 11932 рад/с

         w11 = 2´3,14´2000 = 12560 рад/с

         w12 = 2´3,14´2100 = 13188 рад/с

         w13 = 2´3,14´2200 = 13816 рад/с

         w14 = 2´3,14´2300 = 14444 рад/с

         w15 = 2´3,14´2400 = 15072 рад/с

         w16 = 2´3,14´2500 = 15700 рад/с

         2. Рассчитаем значения амплитуд силы тока в контуре по формуле Io = Uo/R,

             где R = 10 Ом:

         Io1 = 0,012 / 10 = 0,0012 А

         Io2 = 0,014 / 10 = 0,0014 А

         Io3 = 0,017 / 10 = 0,0017 А

         Io4 = 0,021 / 10 = 0,0021 А

         Io5 = 0,027 / 10 = 0,0027 А

         Io6 = 0,036 / 10 = 0,0036 А

         Io7 = 0,053 / 10 = 0,0053 А

         Io8 = 0,085 / 10 = 0,0085 А

         Io9 = 0,126 / 10 = 0,0126 А

         Io10 = 0,160 / 10 = 0,016 А

         Io11 = 0,077 / 10 = 0,0077 А

         Io12 = 0,057 / 10 = 0,0057 А

         Io13 = 0,047 / 10 = 0,0047 А

         Io14 = 0,039 / 10 = 0,0039 А

         Io15 = 0,034 / 10 = 0,0034 А

         Io16 = 0,03 / 10 = 0,003 А

         3. Построим резонансную кривую Iо = f(w):

         4. Определим добротность Q контура по формуле (10):

Скачать файл