Порядок выполнения работы
1. Соберите схему установки в соответствии с рис. 3. Обратите внимание, что клеммы «земля» и «вход Y» находятся на передней панели осциллографа, а клемма В контура соединяется с верхней клеммой «X» на задней панели осциллографа.
2. Подключите осциллограф к внешней сети и включите тумблер «сеть», дайте прогреться 2 3 мин и отрегулируйте яркость и фокусировку луча. Плохая фокусировка увеличивает погрешность измерений. Переключатель «синхронизация» поставьте в положение «внутр.», тумблер «делитель» на передней панели осциллографа в положение «до 5 В». Не выключайте осциллограф до конца измерений.
3
.
Установитена
магазине сопротивлений
Rм=0,
для чего все ручки должны быть выставлены
на нулевые отметки. С помощью ручек
усиления и установки частоты развертки
и синхронизации осциллографа получите
на экране устойчивое изображение
затухающих колебаний.
Варьируя с помощью ключей К1 и К2 величины L и С контура, наблюдайте за изменением характера колебаний. Помните, что замыкание ключа выключает элемент из схемы, размыкание подсоединяет его последовательно другим элементам контура.
Увеличивая сопротивление Rм, наблюдайте за изменением скорости затухания и характера колебаний. Выясните, как влияет изменение электрических параметров контура R, L, C на период и затухание колебаний.
4. Проведите количественное исследование влияния сопротивления R контура на характеристики затухающих колебаний:
а) установите с помощью ключей К1 и К2 некоторые значения индуктивности и емкости в контуре, учитывая, что при последовательном соединении
Запишите в табл. 1 параметры контура С, L, RL, Rц. Рассчитайте по формулам (2) и (9) и запишите в табл. 1 значение периода колебаний Т и величину сопротивления Rкр, при котором колебательный процесс переходит в апериодический (рис. 2.в).
Таблица 1
|
Rм |
Rм= 0 Ом |
Rм= … Ом |
|
|
R = Rм + RL + Rц |
|
|
C = …Ф |
|
U01 U02 U03 U04 |
|
|
L = … Гн RL = … Ом Rц = … Ом |
|
U01/U02 U02/U03 U03/U04 |
|
|
Rкр= … Ом Т= … с |
|
(U0i /U0i+1)cp |
|
|
|
|
ln(U0i /U0i+1)cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
б) получите изображение затухающих колебаний при сопротивлении Rм = 0. Пользуясь калибровочной сеткой осциллографа, измерьте величины любых четырех последовательно расположенных (через период) амплитуд колебаний: U01; U02; U03; U04 (см. рис. 2.б). Данные измерений занесите в табл. 1.
в) не изменяя величины индуктивности и емкости контура, проведите измерения, описанные в п. 4.б при другом значении сопротивления Rм << Rкр.
5. Рассчитайте и запишите в табл. 1 для двух значений R:
– отношения
напряжений
/
(i
= 1, 2, 3), их среднее значение (
/
)ср
и натуральный логарифм данной величины;
– по формуле (8) экспериментальное значение коэффициента затухания ср;
– по формуле (5) теоретическое значение коэффициента затухания T;
– по формуле (10) значение добротности контура Q.
6. Сравните и поясните зависимость полученных результатов от величины сопротивления R.