Порядок выполнения работы. 1. Чтобы собрать схему, представленную на рис

1. Чтобы собрать схему, представленную на рис. 44.4, необходимы:

1) кабель для подключения осциллографа (чёрный);

2) провода (синий + красный);

3) 6 проводников (зелёных).

2. Значения ёмкости контура указаны в таблице 1.

Таблица 1

Бригада 1	С1
Бригада 2	С2
Бригада 3	С3
Бригада 4	Последовательно С1 и С2
Бригада 5	Последовательно С2 и С3

В контуре подключена катушка индуктивностью L. В качестве сопротивления использовать резисторы R₁, R₂, и R₃, состоящее из R₁ R₂ включённых параллельно.

3. С помощью кнопки «F» на панели генератора напряжений ГН1 установите частоту 1.

4. С помощью кнопок на панели осциллографа установите следующие параметры работы осциллографа:

1) кнопки «Режим», «+», «-«- Режим I;

2) кнопки «Усиление», «+», «-«- 1 В/дел;

3) кнопки «Длительность», «+», «-«- 0,1 мс/дел.

5. После проверки схемы преподавателем включите генератор напряжения ГН1 и осциллограф нажатием кнопок «сеть». На экране осциллографа получим картину затухающих колебаний, показанную на рис. 44.2.

6. Для каждого сопротивления R, включенного в контур, с помощью осциллографа определите 5 последовательных значений амплитуд (принять одно деление шкалы за 1см) занесите их в таблицу 2.

7. Для каждой пары измеренных значений амплитуд по формуле (44.12) вычислить декремент затухания. Результаты занести в таблицу 2.

8. Для измерения периода колебаний для трёх значений сопротивлений с помощью кнопок «Длительность» и «+», «-» подберите такой масштаб времени, чтобы на экране осциллографа укладывался один период колебаний. Обратите внимание на значение «Длительности», которая будет определять цену деления по шкале времени. Значения занесите в таблицу 2.

Таблица 2

R, Ом	Т,мкс	А1	А2	А3	А4	А5	k1	k2	k3	k4	<k>
R1
R2
R3

9. По формулам (44.3), (44.13), (44.15) и (44.18) определите для всех значений R логарифмический декремент Θ, добротность Q, экспериментальное и теоретическое значения коэффициента затухания δ. Используя результаты, полученные в предыдущих пунктах, заполните таблицу 3.

Таблица 3

R, Ом	T, мкc	<k>		Q

10. На одной системе координат построить огибающие амплитуд (экспоненты) для различных значений R.

11. Для определения критического значения сопротивления, включить в цепь контура резистор переменного сопротивления. Поворачивая ручку резистора подобрать значение сопротивления таким, чтобы получить апериодический разряд (рис. 44.3, R=Rкр). Определить по шкале значение сопротивления переменного резистора и сравнить его с теоретическим значением, определенным по формуле (44.16). Расхождение значений Rкр, определённых экспериментально и теоретически объясняется тем, что мы не учитывали активное сопротивление контура и генератора:

, (44.19)

где R_L – активное сопротивление катушки индуктивности; R _г – сопротивление генератора импульсов; R – сопротивление переменного резистора, включенного в контур.

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называются свободными?

2. Как получить дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний? Какой вид имеет его решение?

3. От каких величин зависит период затухающих электромагнитных колебаний?

4. По какому закону меняется амплитуда затухающих колебаний?

5. Какие характеристики служат количественной мерой затухания? Как они связаны с параметрами контура и между собой?

6. Каково назначение генератора импульсов в цепи контура?

7. При каком условии допустимо применять формулу Томсона для расчета периода затухающих колебаний?

Дата добавления: 2014-11-06