6. Измерение периода релаксационных колебаний с помощью осциллографа
Ознакомьтесь с описанием передней панели осциллографа, закрепленной на стенде, затем включите питание (ON/OFF) осциллографа. После появления луча ручками вертикального и горизонтального смещений (POSITION) выведите его в центр экрана. Отрегулируйте яркость (INTEN) и фокусировку (FOCUS) луча, чтобы сделать его более тонким.
2. При выключенном генераторе подключите кабель осциллографа параллельно неоновой лампе (черный штекер к нижнему разъему, серый – к верхнему) и установите минимальные значения сопротивления и емкости. Включите генератор и установите = 90 В.
3. Вращением ручки VOLT/DIV выберите коэффициент вертикального отклонения 5 В/дел., как наиболее соответствующий амплитуде сигнала. Вращением ручки TIME/DIV выберите коэффициент развертки 10 мс/дел., как наиболее соответствующий частоте сигнала. Ручкой POSITION добейтесь совпадения начала развертки сигнала с левым краем шкалы экрана. Убедитесь в идентичности осциллограммы и рис. 4.5. Измерьте период колебаний по сетке на экране осциллографа. Для этого горизонтальное расстояние (в делениях) между соответствующими точками экрана умножьте на значение, установленное переключателем TIME/DIV.
4. Вычислите теоретическое значение периода колебаний и сравните его с измеренным.
7. Измерение емкости батареи конденсаторов
В
данной экспериментальной установке с
целью измерения емкости батареи
конденсаторов предусмотрено подключение
вместо емкостей, указанных в таблице
4.1 дополнительно двух конденсаторов
(по
2 мкф каждый). Емкость конденсаторов
может быть измерена из (4.6) по формуле:
(4.8)
При выключенной установке переключателем
на
лабораторном стенде измените тип
схемы. При этом емкости
отключаются
от схемы (рис.4.7), а к гнездам стенда с
помощью соединительных проводов
можно подключать отдельные емкости
.Соедините емкости последовательно. Собранную батарею подсоедините с помощью соединительных проводов к гнездам стенда. Включите установку, выберите сопротивление на схеме, соответствующее такому значению из таблицы 4.1, чтобы можно было измерить с помощью секундомера период колебаний. Измерьте период колебаний. Подсчитайте по (4.8) практическое значение Сп. Сравните полученный результат с теоретическим значением
.Соедините емкости параллельно. Собранную батарею подсоедините с помощью соединительных проводов к гнездам стенда Включите установку, выберите сопротивление на схеме, соответствующее такому значению из таблицы 4.1, чтобы можно было измерить с помощью секундомера период колебаний. Измерьте период колебаний. Подсчитайте по (4.8) практическое значение Сп. Сравните полученный результат с теоретическим значением
.
8. Изучение квазистационарных процессов в rc-цепях с помощью пакета программ «Открытая физика»
Запустите компьютерную программу Открытая физика (версия 2.6) часть 2 и откройте в Содержании раздел “Электромагнитные колебания и волны. 2.1. Квазистационарные процессы. RC- и RL-цепи”. Ознакомьтесь с теоретическим материалом, в конце раздела щелкните по изображению модели RC-контура (рис. 4.7). Изучите процесс разрядки конденсатора, который описывается тем же уравнением, что и зарядка конденсатора, происходящая в данной работе при релаксационных колебаниях.
Откройте в Содержании раздел «Постоянный электрический ток. 1.10 Правила Кирхгофа для разветвленных цепей» Ознакомьтесь с теоретическим материалом. В конце раздела щелкните по изображению модели конденсаторы в цепях постоянного тока (рис. 4.8). Выполните указания преподавателя по качественному моделированию процессов зарядки конденсатора.
Откройте лабораторную работу 2.1. “Конденсаторы в цепях постоянного тока” (рис. 4.9). Ее можно найти следующим образом. Щелкните по гиперссылкам: Помощь-Н.1.3. сновные возможности программы-Выполнение лабораторных работ -2.1 Конденсаторы в цепях постоянного тока. Выполните задачи, указанные преподавателем.
Рис. 4.7. Компьютерная модель RC-контура
|
Рис. 4.8. Компьютерная модель процессов зарядки и разрядки конденсаторов в цепях постоянного тока |
Рис. 4.9. Компьютерная лабораторная работа “ Конденсаторы в цепях постоянного тока ”