Задание 1. Изучение затухающих колебаний в контуре

 

1. Обратите внимание на настольный вариант инструкции к работе. Параметры исследуемых контуров для разных лабораторных установок различны. Отличаются и рекомендации по настройке осциллографов.

2. Переключатель K, расположенный на блоке, где смонтирован колебательный контур, надо поставить в положение 1. Установить рукоятки магазинов R, L, С в положения, соответствующие опыту 1 табл. 1 настольного варианта. Включить в сеть осциллограф. Получить устойчивую (неподвижную) картину затухающих колебаний, регулируя частоту соответствующими рукоятками на панели осциллографа.

3. Измерить, пользуясь шкалой осциллографа, две произвольных, но не слишком близко расположенных амплитуды колебания A_n и A_m, где m и n – номера пиков (m – n > 4). Значения A_n и A_m и разность m – n записать в табл.1.

4. Повторить измерения для других параметров контура R, L, С в соответствии со значениями, указанными в табл.1.

5. Вычислить частоту собственных незатухающих колебаний , логарифмический декремент затухания , коэффициент затухания и добротность . Результаты записать в табл. 1.

6. Вычислить величины теоретически – по параметрам контура R, L, С (формулы для расчета вывести самостоятельно). Сделать вывод о соответствии экспериментальных данных теоретическим.

 

Таблица 1

 

№

R, Ом

С, мкф

L, мГн

Am , дел.

An , дел.

m–n

F 0, Гц

эксп

теор

эксп, Гц

теор, Гц

Q эксп

Q теор

2.

Задание 2. Изучение вынужденных колебаний в контуре

 

1. Установить рукоятки магазинов R, L, С в положения, соответствующие опыту 1 табл. 2 настольного варианта. Перевести ключ K в положение 2. Включить генератор колебаний.

2. Установить рукоятку переключателя синхронизации на осциллографе в соответствие с указаниями настольного варианта. На экране осциллографа должна отобразиться картина незатухающих колебаний. Отрегулировать усиление по вертикали осциллографа и амплитуду выходного сигнала на генераторе Г₂ так, чтобы амплитуда колебаний не превышала размеров экрана.

3. Уменьшить усиление сигнала по горизонтали осциллографа до нуля. Временная развертка исчезнет. Теперь на экране отображены вертикальные колебания, амплитуду которых надо измерять в зависимости от частоты генератора. Еще раз отрегулировать усиление по вертикали так, чтобы ни при каких изменениях частоты генератора и параметров контура, предусматриваемых в задании (опыты 1 и 2 табл. 2), амплитуда колебаний не превышала размеров экрана, а в максимуме разворачивалась на весь экран. Дальнейшие измерения необходимо выполнять при одинаковом усилении.

4. Изменяя частоту f генератора, найти положение резонанса (при котором амплитуда достигнет максимального значения). Соответствующие значения резонансной частоты и амплитуды занести в табл. 2.

5. Последовательно устанавливая на генераторе указанные в табл. 2 значения частоты f, измерить соответствующие амплитуды и записать в табл. 2. Повторить пп. 4, 5 для других параметров контура. Выключить установку.

6. Построить резонансные кривые по данным табл. 2 и сравнить между собой. Указать в табл. 2 собственную частоту колебаний , рассчитанную в задании 1, сопоставить с нею значения резонансных частот .

7. Сделать вывод по результатам проведенного исследования.

 

Таблица 2

Опыт № 1 R = Ом, L = мкф, С = мГн f 0 = Гц, f рез = Гц, A рез =
f, Гц
A
Опыт № 2 R = Ом, L = мкф, С = мГн f 0 = Гц, f рез = Гц, A рез =   0 = Гц, f рез = Гц, A рез =     f 0 = Гц, f рез = Гц, A рез =
f, Гц
A