Порядок выполнения работы

Задание 1: Измерение периода, логарифмического декремента и параметров L, C, R колебательного контура.

1. На генераторе Г6-43 установить:

- режим работы: гармонические колебания;

- диапазон частот: 1К;

- аттенюатор: 0;

- амплитуду сигнала: ≈3 В;

- частоту (ручкой плавной регулировки): 150 Гц.

2. На блоке преобразователя импульсов (ПИ) ФПЭ-08 нажать кнопку “ “ и правую клавишу “Скважность грубо”. Ручку “Скважность точно” установить в среднее положение.

3. На магазине сопротивлений установить сопротивление R_маг.=100 Ом.

4. На осциллографе С1-150 установить:

- ручку развёртки «время/дел» в положение 1;

- ручку усилителя «вольт/дел» в положение 1 В;

- нажать кнопку .

5. Подать напряжение на схему: включить источник питания ИП, генератор PQ, осциллограф PO.

6. Воздействуя на ручки развертки и усилителя осциллографа, получить на его экране полную кривую затухающих колебаний и зарисовать ее.

7. Записать k_x – коэффициент отклонения луча осциллографа по оси x (цену деления).

8. Измерить расстояние x между двумя соседними максимумами (в делениях) и вычислить период колебаний: .

9. Измерить амплитуды колебаний U₁ и U₂ (рис.13.8) и по формуле (13.22) вычислить логарифмический декремент затухания . По формуле (13.24) определить коэффициент затухания . Все результаты измерений занести в таблицу 13.1.

Таблица 13.1

Rмаг, Ом	x, дел	kx, мс	T, мс	U1, дел	U2, дел	λ	, с-1	R=Rкат.+Rмаг., Ом	Q	L, Гн	С, мкФ
100
200
300
400
500
600

10. Выполнить измерения и расчеты по пунктам 8-9 для сопротивлений: 200, 300, 400, 500, 600 Ом. Для более точных измерений по мере необходимости изменять масштаб наблюдаемого на осциллографе сигнала, воздействуя на ручку усилителя «вольт/дел».

11. По формуле (13.18) рассчитать добротность Q для каждого R. Результаты записать в таблицу 13.1.

12. Построить график зависимости логарифмического декремента затухания  от сопротивления магазина R_маг. (рис. 13.9). По графику определить R_кат., экстраполируя график к =0. Записать в таблицу 13.2.

13. Используя полученное значение R_кат, вычислить индуктивность L в каждом опыте по формуле (13.25); записать в табл.13.1. Рассчитать среднее значение L_ср., записать в табл.13.2.

Таблица 13.2

Rкат., Ом	Rмаг.кр., Ом		Lср, Гн	Cср, мкФ
	опытное	теоретическое

14. Используя полученные в пункте 8 значения периода Т, рассчитать в каждом опыте емкость C по формуле (13.26); найти среднюю величину C_ср.. Все полученные данные записать в таблицы 13.1 и 13.2.

15. Опытным путем подобрать на магазине сопротивлений МС такое значение критического сопротивления R_маг.кр., при котором в контуре будет наблюдаться апериодический процесс (рис. 13.10). Сравнить экспериментальное значение R_маг.кр с величиной, полученной из условия :

.

16. Все полученные данные записать в таблицу 13.2.

Задание 2. Исследование фазовых кривых.

Для наблюдения на экране фазовой кривой на вертикально отклоняющие пластины осциллографа подают напряжение с обкладок конденсатора, а на горизонтально отклоняющие пластины – напряжение U с клемм магазина сопротивлений R_маг, пропорциональное току: . Таким образом, на экране осциллографа изображается зависимость напряженияU на обкладках конденсатора от тока I в контуре.

1. Установить на магазине сопротивлений МС сопротивление 100 Ом, на звуковом генераторе – частоту 100 Гц.

2. Включить осциллограф. Нажать кнопку «X-Y». Получить на экране фазовую кривую (рис.13.4). Установить картину в центре экрана. Зарисовать фазовую кривую.

3. Непосредственно на фазовой кривой измерить значения напряжения и тока, отличающиеся по времени на период колебаний. Для этого определить расстояние от центра координат 0 фазовой плоскости до точек пересечения спирали с осями напряжения U и тока I (см. рис. 13.4).

4. Вычислить логарифмические декременты затухания λ для напряжения и тока по (13.22), (13.23). Результаты измерений занести в таблицу 13.3.

5. Повторить измерения по пунктам 3, 4 при значения сопротивления магазина R_маг. 200, 300, 400, 500 и 600 Ом.

6. Постепенно увеличивая R_маг., получить апериодический процесс в колебательном контуре. Зарисовать апериодический процесс и его фазовую кривую.

Таблица 13.3

Rмаг, Ом	U1, дел	U2, дел	λ по напряжению	I1, дел	I2 , дел	λ по току
100
200
300
400
500
600