2. Параллельное соединение катушки и конденсатора.

2.1. Собрать по монтажной схеме, приведённой на рис. 13.7, электрическую цепь, состоящую из параллельно соединённых конденсатора C, катушки L и резистора R (рис. 13.5, б).

Рис. 13.7. Монтажная схема.

Обозначения 2, 3, 4, 5 – см. рис. 13.5, б

2.2. Установить выходное напряжение генератора такое же, какое оно было в предыдущих измерениях. Это можно сделать с помощью мультиметра, подключённого к клеммам A и E.

2.3. Подключить мультиметр 2 к резистору R (клеммы B и C), а мультиметр 6 – к конденсатору и катушке (клеммы D и E). Провести измерения напряжений и . Изменяя частоту n выходного сигнала генератора, найти резонансное (минимальное) напряжение на резисторе и соответствующую ему частоту ₀. Согласно теоретическим предсказаниям, при резонансе напряжение должно быть максимальным. Результаты записать в табл. 13.3.

2.4. Провести измерения и . Измерения производить в том диапазоне частот, в пределах которого напряжение возрастает до значения, соизмеримого с напряжением генератора переменного напряжения, измеренным с помощью мультиметра вначале. Интервал между измерениями можно варьировать. Вблизи резонанса, в области крутого подъема и спада кривой, интервал следует уменьшить. Результаты измерений записать в табл. 13.3 (см. бланк отчёта). Количество измерений должно быть не меньше 10 – 15.

2.5. Выключить блоки генераторов напряжений и мультиметров.

Обработка результатов измерений

1. По данным табл. 13.2 построить на одном графике три резонансных кривых: , и для контура с последовательно включенными элементами.

2. По значению резонансной частоты ₀ и известной ёмкости C найти индуктивность катушки L_x по формуле, полученной из (13.6),

. (13.25)

3. Рассчитать коэффициент затухания , а также резонансные циклические частоты (13.10) и (13.14). Учитывая, что , рассчитать теоретические значения резонансных частот для катушки и конденсатора и . Сравнить их с экспериментальными значениями и .

4. Определить теоретическую добротность контура по формуле (13.16):

, (13.26)

и сравнить её с экспериментальными значениями

, . (13.27)

5. На другом графике по данным табл. 13.3 построить резонансные кривые и для контура с параллельно соединёнными конденсатором C и катушкой L_x. Сравнить резонансные частоты ₀, определённые при последовательном и параллельном соединении.

Оценка погрешностей измерений (см. Приложение)

1. Систематическая относительная погрешность косвенных измерений индуктивности на основе формулы (13.25) определяется выражением

, % (13.28)

где , – относительные систематические погрешности прямых измерений ёмкости и резонансной частоты.

2. Систематическая абсолютная погрешность находится из её связи с относительной

. (13.29)

3. Оформить отчёт о выполнении работы в соответствии с прилагаемым образцом.

ОТЧЁТ

По лабораторной работе «Исследование явления резонанса в электрических цепях переменного тока»

Исполнитель: студент(ка) гр._____

Цель работы: ....

Краткое описание метода исследования: ....

Расчётные формулы: (объяснить входящие в формулы физические величины и указать их наименование в СИ)….

Оборудование: ....