2. Описание экспериментальной установки
Схема установки представлена на рис.12, а ее внешний вид – на рис.13.
Экспериментальная
установка состоит из звукового генератора
– 1 (ЗГ), служащего внешним источником
ЭДС, катушки индуктивности
,
двух конденсаторов С1, С2,
активного сопротивления
и трехпозиционного переключателя – 4
(П) с монтированных в одном корпусе
– 3 и электронного осциллографа – 2 (ЭО)
(см. рис.13).
При правом крайнем положении переключателя
П (рис.12)замкнут контакт К1
и разомкнуты контакты К2 и К3,
а конденсатор С1, индуктивность
,
и активное сопротивление
образуют последовательный контур.
Рис.
12.
образуют параллельный контур.
Элементы С1, С2, , , и переключатель смонтированы в одном блоке (корпусе), на вход которого подается сигнал со звукового генератора.
Напряжение выхода
,
снимаемое с зажимов контуров, регистрируется
электронным осциллографом. Когда
контакты К1, К2 и К3
разомкнуть, на ЭО поступает сигнал
непосредственно со ЗГ. Роль активного
сопротивления играют соединительные
провода.
Рис. 13.
Порядок выполнения работы
Включить звуковой генератор и электронный осциллограф в сеть.
Поставить переключатель П в положение, соответствующее последовательному соединению , , и С1. Вращая ручку 5 регулятора частоты звукового генератора (см. рис.13), фиксировать изменение амплитуды напряжения, снимаемого с зажимов контура. Резонансу соответствует минимальная амплитуда напряжения на осциллографе.
Построить график зависимости амплитуды напряжения от частоты звукового генератора . Отметить резонансную частоту
.Перевести переключатель П в положение, при котором , , и С2 образуют параллельный контур. Вращая ручку регулятора частоты звукового генератора, фиксировать изменение амплитуды напряжения. Резонансу соответствует максимум напряжения на экране осциллографа.
Построить график зависимости амплитуды напряжения от частоты генератора . Отметить резонансную частоту .
В обоих случаях менять частоту от 4103 до 20103 Гц.
По формуле
рассчитать значение емкостей С1
и С2, если известно, что
индуктивность катушки
Гн.
При расчетах помнить,
что частота
и линейная частота
,
считываемая со шкалы звукового генератора,
связаны соотношением
.
Данные эксперимента записать в табл.1.
Таблица 1
Данные эксперимента |
||||||||
№ п/п |
Последовательный контур |
Параллельный контур |
||||||
(Гц) |
(рад/с) |
(В) |
С1 (Ф) |
(Гц) |
(рад/с) |
(В) |
С2 (Ф) |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИМЕЧАНИЕ: Для измерения переменного напряжения, подаваемого с контура на осциллограф, необходимо:
Поставить переключатель «
/
дел» в положение 1 В/дел.Измерить на сетке число делений между крайними точками размаха амплитуды вертикального отклонения, разделить его на 2.
Умножить расстояние, измеренное выше, на показание переключателя « / дел».
НАПРИМЕР: размах вертикального отклонения амплитуды составляет 5,2 делений; переключатель « / дел» установлен в положение 1 В/дел. Тогда напряжение вертикального отклонения будет составлять: 5,2 дел. 1 В/дел. = 5,2 В.
