3. Порядок выполнения работы.
3.1. Установить переключателями магазина емкостей значение С=310-3 мкФ и переключателями магазина сопротивлений R=0.
3.2. Используя приблизительное значение индуктивности L=100 мГн, рассчитать резонансную частоту контура по формуле
.
3.3. Ознакомиться с работой генератора и электронного осциллографа в режиме измерения амплитуды синусоидального напряжения и получения фигур Лиссажу.
3.4. Подготовить приборы к работе:
а) установить параметры выходного напряжения генератора: величина напряжения – до 1 В, частота колебаний – 2 кГц;
б) включить развертку электронного осциллографа с запуском от усилителя Y и установить частоту развертки, удобную для наблюдения сигналов 2-16 кГц;
в) усиление по оси Y электронного осциллографа установить таким, чтобы было возможно измерять напряжение до 1 В.
3.5. Включить лабораторный стенд и приборы. Напряжение генератора установить равным 0,8 В и поддерживать неизменным. Получить на экране осциллографа устойчивое изображение синусоиды. Измерить амплитуду синусоидального напряжения U0. Результаты измерений занести в таблицу 11.1.
Таблица 11.1 – Экспериментальные данные
f, кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I0, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.6. Измерить амплитуду при других частотах в диапазоне от 2 до 16 кГц. Частоту измерять с интервалом 2 кГц, вблизи резонанса с интервалом 0,2 кГц. Рассчитать амплитуду тока в контуре по закону Ома.
3.7. Установить сопротивление магазина 500 Ом. Провести измерения по пп. 3.5-3.6, результаты записать в таблицу 11.2.
Таблица 11.2 – Экспериментальные данные
f, кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I0, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.8. Установить сопротивление магазина 3000 Ом. Провести измерения по пп. 3.5-3.6, результаты записать в таблицу 11.3.
3.9. Построить на одном чертеже графики зависимостей тока от частоты.
Таблица 11.3 – Экспериментальные данные
f, кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I0, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.10. По графикам найти ширину резонансной кривой (рисунок 11.4) f и рассчитать значения добротности контура по формуле.
3.11. Установить сопротивление R=0, емкость С=110-3мкФ.
3.12. Перевести осциллограф в режим X-Y. На экране осциллографа наблюдать эллипс. Изменяя частоту генератора, добиться превращения эллипса в прямую, расположенную примерно под углом 450 к оси Х. При необходимости изменить усиление. При этом частота генератора будет равна резонансной частоте. Провести измерения fp при других значениях С от 110-3 до 1010-3мкФ с интервалом 110-3мкФ. Результаты занести в таблицу 11.4.
Таблица 11.4 – Экспериментальные данные
С109, Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fp, кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.13. Выключить приборы.
3.14. Вычислить значения и построить график зависимости Z от С, который должен представлять собой прямую линию, проходящую через начало координат.
Рассчитать значение индуктивности катушки как тангенс угла наклона прямой на графике