РефератыФизикаИзИзучение затухающих электромагнитных колебаний 2

Изучение затухающих электромагнитных колебаний 2

Введение


Целью данной работы является изучение работы колебательного контура, свободных затухающих колебаний и их характеристик.


1. Описание экспериментальной установки и методики измерений.


Схема установки представлена на рисунке 1.1. Колебания в контуре II возбуждаются с помощью генератора импульсного напряжения, вырабатываемого в контуре I, собранного на резисторе R1, емкости C1 и диоде VD1.






III






II



Рисунок 1.1-Схема экспериментальной установки.


Схема смонтирована на съемной панели лабораторного макета. В качестве резистора в RP1 в колебательном контуре II используется переменное сопротивление, максимальное значение которого находится в зависимости от номера съемной панели (470 Ом , 680 Ом и др.) и устанавливается поворотом ручки потенциометра по часовой стрелке в крайнее положение. При повороте ручки против часовой стрелки в крайнее положение значение сопротивления RP1 =0. В этом случае активное сопротивление колебательного контура складывается из сопротивления соединительных проводов контура и активного сопротивления катушки индуктивности, R=Rx
. В дальнейшем это сопротивление необходимо рассчитать по результатам измерений.


Возбуждение контура производится периодически от генератора импульсного напряжения I, регистрируются колебания на осциллографе III. Каждый импульс, подаваемый с генератора на колебательный контур, возбуждает один цуг затухающих колебаний.


Измерения амплитуды и периода колебаний осуществляется непосредственно с помощью осциллографа.


2.
Основные расчетные формулы.


(2.1)


где Θ
n

– логарифмический декремент затухания


Un

– амплитуда напряжения n-того колебания


Un

+1

– амплитуда напряжения (n+1) колебания


(2.2)


где L
– индуктивность контура


RP
1
– сопротивление нагрузки (RP1=352,5 Ом)


δ1

– коэффициент затухания в первом случае


δ2

– коэффициент затухания во втором случае


(2.3)


где Rx

– сопротивление контура


L
– индуктивность контура


δ1

– коэффициент затухания в первом случае


(2.4)


где ω0

– собственная частота контура


L
– индуктивность контура


С
– ёмкость конденсатора (С=0,047 мкФ)


(2.5)


где ω
– частота затухающих колебаний


ω0

– собственная частота контура


δ
– коэффициент затухания


(2.6)


где T
– период затухающих колебаний


ω
– частота затухающих колебаний


(2.7)


где R
кр

– критическое сопротивление


L
– индуктивность контура


С
– ёмкость конденсатора (С=0,047 мкФ)


(2.8)


где Q
– добротность контура


Θ
– логарифмический декремент затухания


(2.9)


где n – количество суммированных значений


3.
Результаты работы и их анализ.


Таблица 3.1


























Значение активного сопротивления


R


Номер измеряемой амплитуды


n


Значение амплитуды


enter;">Un
, дел.


Значение логарифмического декремента затухания


Θ


Среднее значение



>



Период колебаний


T, с.


R=
Rx


1


2


3


4


5


5


3,3


2,2


1,4


0,9


0,416


0,405


0,452


0,442


0,492


0


0,416


0,821


1,273


1,715


10-3
с


R=
Rx
+

RP1


1


2


3


4


5


4


1,8


0,8


0,4


0,2


0,799


0,811


0,693


0,693


0,749


0


0,799


1,609


2,303


2,996


10-3
с



Рассчитаем значения логарифмических декрементов по формуле (2.1):





Вычислим средние значения логарифмического декремента в обоих случаях по формуле (2.9):




Построим графики зависимостей для обоих случаев:



Рисунок 3.1


Найдём значение коэффициентов затухания, это угловые коэффициенты прямых:



Определим величину индуктивности контура по формуле (2.2)



Рассчитаем суммарное активное сопротивление по формуле (2.3):



Найдём собственную частоту контура по формуле (2.4):



Вычислим частоты затухающих колебаний по формуле (2.5):




Определим периоды по формуле (2.6):




Найдём значение критического напряжения по формуле (2.7):



Определим добротность контура в обоих случаях по формуле (2.8):




Заключение

В ходе выполнения данной лабораторной работы была изучена работа колебательного контура и основные характеристики свободных затухающих колебаний. Проверена справедливость экспоненциального закона убывания амплитуды со временем, что подтверждает зависимость представленная на рисунке 3.1.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Изучение затухающих электромагнитных колебаний 2

Слов:696
Символов:8609
Размер:16.81 Кб.