Зависимости Im от W при различных значениях добротности Q приведены на рис.4. Подобная зависимость имеет место и для измерения напряжения на активном сопротивлении R. Зависимость амплитуды колебаний в колебательном контуре от частоты называется резонансной характеристикой контура.
Кроме последовательного соединения, R, L и C в контуре могут соединяться параллельно. В таком контуре также наблюдается явление резонанса, которое называется резонансом токов. Резонанс широко применяется в радиотехнике и используется в тех случаях, когда нужно выделить или усилить колебания какой-либо определённой частоты.
Описание установки
Для наблюдения затухающих колебаний на установке “Каскад” используется стенд, состав которого приведён на рис.5.
Электронная схема кассеты ПИ/ФПЭ-09 формирует короткий одиночный импульсный сигнал, который, поступая в колебательный контур, возбуждает в нём затухающие колебания. Картина наблюдается на экране осциллографа, подключённого к выходным клеммам (“ Y “,”^”) кассеты ФПЭ-10/11.
Изменяя R контура в широком диапазоне значений, можно наблюдать все виды затухающих колебаний. Параметры колебательного контура: индуктивность катушки 100±5 мГн, ёмкость конденсатора 10 Ф±10%.
Для изучения вынужденных колебаний, так же, как и затухающих, используется: кассета с набором R, L, C и цепочкой формирования коротких импульсов Д1 - Д2 ( рис.6 ), звуковой генератор ( ЗГ ), цифровой вольтметр переменного тока ( ЦВ ) и осциллограф ( ЭО ).
|
|
|
Рис.5 |
Причём для наблюдения затухающих колебаний собирается схема по рис.6, а вынужденные - схема по рис.7.
|
|
Рис.6 Рис.7
Порядок выполнения работы
Исследование затухающих колебаний.
1. Собрать схему установки по рис.5.
2. В кассете ПИ/ФПИ-09 нажать переключатель “P”.
3. Установить на магазине сопротивление R= 100 Ом.
4. После проверки схемы преподавателем или лаборантом включить прибор в сеть.
5. Получить на экране осциллографа картину затухающих колелебаний, для этого:
а) установить частоту сигнала генератора порядка 100Гц;
б) поворотом переключателей осциллографа “ синхронизация ” и “уровень” установить картину на экране неподвижной.
6. Измерить амплитуды Um(t) и Um(t+T) .
7. Измерить период затухающих колебаний.
8. Рассчитать частоту колебаний w, логарифмический декремент затухания l, коэффициент затухания b, добротность контура Q.
9. Увеличивая сопротивление R в колебательном контуре, пронаблюдать переход колебаний в апериодический режим.
10. Зафиксировать значения критического сопротивления Rkp.
11. Сравнить результаты, полученные из эксперимента, с расчётными.
Затухающие колебания можно также наблюдать на стенде, собрав схему по рис.6. Для этого на звуковом генераторе установить частоту 50...100 Гц при выходном напряжении 20...30 В. Установить на осциллографе ручку “Род синхронизации” в положение “ Внутр. ”, а ручку “Род работы” - в положение “ж.д.”.
Выполнить измерения и расчёты по перечисленным выше пп.6 - 12.
Исследование резонанса в колебательном контуре .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
