Приборы и оборудование

PQ – генератор звуковых сигналов, РО – осциллограф; ФПЭ-10 – модуль с колебательным контуром; ФПЭ-08 – преобразователь импульсов; ИП – источник питания; МС – магазин сопротивлений.

Принципиальная схема экспериментальной установки изображена на рис. 20.5.

Рис. 20.5

В

Рис. 20.6

работе для получения колебаний в контуре используется модуль ФПЭ-10 с контуром, изображенным на рис. 20.6.

Происходящие в контуре затухающие колебания (см. рис. 20.2) наблюдаются на экране осциллографа. Цикл заряжения и разряжения конденсатора длится с, где– частота, задаваемая звуковым генератором. На экране осциллографа ему соответствует отрезок. Это позволяет определить периодТ затухающих колебаний, которому на рис. 20.2 соответствует отрезок . Из пропорцииполучаем

. (20.14)

Порядок выполнения работы Задание 1. Измерение периода, логарифмического декремента и параметров l, с, r колебательного контура

1. Ознакомиться с работой звукового генератора и электронного осциллографа в режиме измерения амплитуды синусоидального напряжения и получения фигур Лиссажу.

2. Подготовить приборы к работе.

   1. Установить следующие параметры выходного напряжения звукового генератора: частота 250 Гц, напряжение 2–3 В.

   2. На преобразователе импульсов ФПЭ-08 нажать клавишу «П» и правую клавишу «Cкважность грубо».

   3. Ручку магазина сопротивлений поставить в положение «1» и нажать клавишу «х10²».

3. Включить лабораторный стенд и приборы.

4. Получить на экране осциллографа устойчивую картину колебаний (см. рис. 20.2).

5. Измерить расстояния l, l₁ и вычислить период колебаний по формуле (20.14).

6. Измерить амплитуду колебаний ,, и, комбинируя их попарно, вычислить по (20.9) логарифмический декремент затухания . По формуле (20.10) определить коэффициент затухания. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 20.1.

7. Выполнить измерения пп. 5, 6, включив в магазине сопротивления 100, 300, 500, 600 Ом.

Т а б л и ц а 20.1

Rм	U10	U20	U30	λ	β	L	C	Rк	R

8. Построить график зависимости логарифмического декремента затухания от сопротивленияR_м магазина (см. рис. 20.7), откладывая значения R_м по оси абсцисс от произвольной точки 0 в экстраполируя график к = 0. Полное сопротивление контураR складывается из сопротивления катушки самоиндукции и сопротивления магазинаR_м: . Поэтому, согласно (20.10),

Рис. 20.7

(20.15)

и сопротивление , очевидно, измеряется отрезком, обозначенным на рис. 20.7.

Используя найденное значение R_к и значение периода Т, найденное ранее по формуле (20.14), вычислить индуктивность по формуле (20.15) по любой точке графика (рис. 20.7) в области R_к > 0, а затем емкость С – по формуле (20.11).

Подобрать сопротивление магазина сопротивлений R_мк, при котором наблюдается апериодический разряд конденсатора. Согласно (20.8) должно быть R_к + R_мк = . Проверить расчетом это соотношение.