Опис лабораторної установки

Принципова схема установки для вивчення згасаючих коливань у контурі зображена на рис. 3.

Схема складається з реального коливального контура, напівпровідникового діода і осцилографа для спостереження коливань.

Розглянемо призначення складових частин установки. Напівпровідниковий діод використовується для того, щоб через рівні проміжки часу в коливальний контур подавати порцію енергії (заряду) і тим самим забезпечувати неперервність зображення згасаючих коливань на екрані осцилографа. Півперіоду (0,01 с), коли діод пропускає електричний струм, в конденсатор контура подається порція енергії, і конденсатор підзаряджається. Протягом другої половини періоду змінного струму діод не пропускає електричний струм в контур, він буде від’єднаним від джерела енергії, і в коливальному контурі відбуватимуться згасаючі коливання.

Параметри контура підібрані так, щоб період коливань був значно меншим 0,01 с, і за час, поки діод не пропускає струму, відбувалося повне згасання коливань заряду в контурі.

Замість діода в деяких модифікаціях установок можуть використовуватись інші схеми періодичної подачі енергії в коливальний контур, наприклад релаксаційний генератор.

Коливання, які збуджуються в коливальному контурі, подаються на вхід “Y” осцилографа. На екрані осцилографа візуально спостерігаються згасаючі коливання напруги на конденсаторі С коливального контура. Аналізуючи осцилограму, можна визначити характеристики згасаючих коливань (період Т, логарифмічний декремент згасання ) і характеристику контура – його добротність Q.

Хід роботи

Прилади і обладнання: установка для вивчення затухаючих коливань, джерело напруги, електронний осцилограф, підвідні провідники.

1. Ввімкнути джерело живлення і осцилограф в електричну мережу. Через 3-5 хв. прогрівання прилади готові до роботи.

2. Підготувати електронний осцилограф до вимірювань і спостереження осцилограми згасаючих коливань.

3. За незмінної ємності С₁=0,1 мкФ послідовно для опорів R₁, R₂ і R₃ за осцилограмою визначити амплітуду одного із перших максимумів А_і та амплітуду коливань через два періоди А_i+2. Результати вимірювань занести в таблицю.

4. За формулою обчислити логарифмічний декремент згасання коливань та добротність контуруза опорів R₁, R₂ і R₃. Результати занести в таблицю.

5. Побудувати графіки залежності =f(R) i Q=f(R). Проаналізувати ці залежності.

6. За результатами вимірювань та графіком залежності =f(R) визначити коефіцієнт пропорційності між  та R і порівняти знайдене значення зі значенням, обчисленим за формулою (10).

7. Використовуючи генератор міток осцилографа, визначити експериментальне значення періоду коливань Т_екс. за незмінного опору R₁ і різних значень ємностей С₁, С₂, С₃. Результати вимірювань записати в таблицю.

R, Ом	С, Ф	L, Гн	Аі, мм	Аi+2, мм			Q	Текс., с	Ттеор., с

8. За формулою (10) обчислити теоретичні значення періоду коливань Т_теор. за сталого R₁ і різних значень С. Результати вимірювань записати в таблицю. Порівняти значення Т_екс і Т_теор..