Завдання
1.
Підключити до виходу генератора
частотомір, осцилограф і послідовно
з’єднані електронний ключ (ЕК) і
потенціометр
на
100 Ом. Далі включити ЕК і змінюючи напругу
і частоту генератора, а також опір
потенціометра, отримати на екрані
осцилографа стійке зображення у вигляді
слідуючих одне за одним “гармонічних”
коливань однакової частоти, але з різними
амплітудами
і
(
).
Бажано, щоб менша з амплітуд відрізнялась
від більшої в
разів (оптимальний варіант 2 рази).
Зарисувати отримані зображення і
записати масштаб на осях осцилографа.
Виміряти і записати частоту генератора.
2. Мостом змінного струму виміряти опір потенціометра в досліді п.1 і записати його значення.
3. Зібрати коло за схемою рис. 30 і підключити до виходу генератора канал 1 осцилографа, а до ємності – канал 2. Далі зміною частоти і амплітуди напруги генератора(в гармонічному режимі роботи), а також зміною опорів , R і ємності С отримати на екрані осцилографа релаксаційні коливання (див рис. 32). Після отримання стійкого зображення, зарисувати осцилограму і записати масштаби на осях осцилографа. Частотоміром виміряти і записати частоту генератора. Примітка: канал осцилографа підключений до виходу генератора використати для синхронізації. В разі відсутності синхронізації перейти на інші варіанти, включно зовнішню синхронізацію.
4.
Виміряти і записати використані в
досліді п.3 значення опорів
,
R,
ємності С і параметри котушки індуктивності
.
5. Змінивши незначно частоту генератора порівняно з дослідом п.3 отримати на екрані осцилографа биття (див рис. 33) і зарисувати отриману осцилограму. Частотоміром виміряти частоту проведення досліду і записати її значення.
6. Відключити від досліджуваного в п.3 і п.5 кола ЕК і, закоротивши місце його ввімкнення, зміною частоти генератора отримати максимальну амплітуду коливань на ємності. Далі за осцилографом визначити амплітуду напруги на виході генератора і на ємності та записати їх значення.
Обробка результатів
1. За результатами дослідів п.1 і п.2 визначити внутрішній опір ЕК на підставі виразу
Внутрішній
опір генератора
взяти рівним 50 Ом.
2. За осцилограмами досліду п.3 визначити коефіцієнт згасання і частоту вільних коливань. Порівняти частоту вільних коливань, визначену з осцилограм, і виміряну частотоміром.
3. За осцилограмами досліду п.4 визначити період і частоту биття.
4. За результатами вимірів частоти в дослідах п.3 і п.5 визначити частоту биття і порівняти її зі знайденою в попередньому пункті.
5.
За результатами досліду п.3 визначити
логарифмічний декремент згасання
,
а за ним добротність контуру
Розрахувавши
також добротність за результатами
досліду п.6
порівняти її з добротністю, визначеною
за логарифмічним декрементом згасання.
6. Визначити коефіцієнт згасання і частоту вільних коливань за виміряними параметрами схеми рис. 30 (див. дослід п.4)
Контрольні запитання
1. Пояснити призначення змінних опорів і R в схемі рис. 30?
2.
Чи впливає внутрішній опір генератора
(рис.30)
на згасання вільних коливань?
3. Пояснити як отримана формула, наведена в п.1 обробки результатів.
4. Чому при рівних частотах генератора і вільних коливань биття в контурі не виникають?
5. Як за осцилограмою релаксаційних коливань визначити коефіцієнт згасання і частоту вільних коливань? Пояснити зміст цих понять.
6. Чому експериментальні часові діаграми биття в контурі відрізняються від наведених на рис.33?
7. Пояснити зміст понять частота биття і період биття? Як ці величини визначити за відомими частотою генератора і частотою вільних коливань?
8. Пояснити зміст понять добротність контуру і логарифмічний декремент згасання. Як ці величини визначити за результатами експерименту?
9. Як за відомими параметрами елементів схеми визначити коефіцієнт згасання і частоту вільних коливань?
10. Як отримати формулу наведену в п.5 обробки результатів?