Вимірювання фізичних величин

Таким чином, положення вільно розташованої магнітної стрілки характеризується двома кутами - б та в, визначеними для кожної точки Землі.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Рис. 2.

Магнітне схилення б - це кут між напрямками географічного та магнітного меридіанів (рис. 2). Розрізняють східне та західне схилення (північний полюс стрілки відхиляється відповідно вправо чи вліво від географічного меридіану).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.

Магнітний нахил в - це кут між напрямком напруженості магнітного поля та горизонтальною площиною (рис. 3). Нахил буває північний і південний (північний чи південний кінець стрілки нижче горизонтальної площини).

Ці два кути - схилення та нахил - називаються елементами земного магнетизму. Приклад: для Києва б= 6?28ґ (східне схилення для 2010 року) в= (північний нахил).

Встановлено, що напруженість магнітного поля має горизонтальну та вертикальну складові. Якщо магнітну стрілку закріпити на вертикальній осі, то вона встановиться в площині магнітного меридіану під дією горизонтальної складової магнітного поля Землі. Відмітимо, що магнітна стрілка або рамка із струмом встановиться в певному напрямку під дією вектора індукції магнітного поля, а не вектора напруженості. Але, оскільки у повітрі напруженості векторів магнітної індукції та напруженості магнітного поля співпадають і значення та відрізняються тільки постійним коефіцієнтом, то, згідно із встановленим традиціями, говорять зазвичай про вектор напруженості магнітного поля Землі.

3. Метод вимірювання

Величину горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі можна визначити наступним чином. Якщо за допомогою колового струму біля стрілки створити ще одне магнітне поле, то стрілка встановиться в напрямку рівнодійної обох магнітних полів. Так як поле колового струму неважко обчислити, знаючи величину струму, то горизонтальну складову земного магнітного поля можна визначити по куту відхилення стрілки та величині струму. Прилад, дія якого ґрунтується на вказаному принципі, називається тангенс- гальванометр.

Опис приладу (тангенс- гальванометра).

В центрі колового провідника поміщена на вістрі невелика магнітна стрілка. При проходженні струму по провіднику навколо нього виникає магнітне поле. Якщо радіус колового провідника не дуже перевищує розміри магнітної стрілки, то можна вважати, що стрілка знаходиться в однорідному магнітному полі.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.

Напруженість магнітного поля в центрі колового струму визначається за законом Біо-Савара-Лапласа: , де І - сила струму, R - радіус витка буссолі.

Для збільшення магнітного поля тангенс-гальванометра замість одного витка зі струмом використовують котушку із N витків, які щільно прилягають один до одного. Якщо товщина намотаного дроту менша за радіус витків, то можна вважати, що результуюча напруженість магнітного поля в центрі котушки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5.

Якщо контур гальванометра встановити в площині магнітного меридіану, то горизонтальна складова напруженості магнітного поля Землі HЗ та напруженість магнітного поля колового струму в центрі гальванометра виявляться перпендикулярні один до одного (рис. 5). Тоді

(1)

4. Порядок виконання роботи

1. Встановити тангенс-гальванометр в площині магнітного меридіану Землі (в напрямку магнітної стрілки).

2. Зібрати схему за рис. 5 та під'єднати установку до джерела живлення.

3. Замкнути перемикач П та встановити певний струм за допомогою реостата R.

4. Виміряти кути відхилення стрілки при двох напрямках струму та знайти середнє значення кута. Напрямок струму змінювати за допомогою перемикача П.

5. Проробити кілька вимірювань при різних значеннях струму.

6. Обчислити:

- абсолютні похибки прямих вимірювань;

- відносні похибки непрямого вимірювання горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі HЗ за формулою:

- величини HЗ за формулою (1);

абсолютні похибки непрямого вимірювання за формулою:

7. Результати вимірювань та обчислень занести в таблицю:

№ з/п	D, м	?D, м	I, А	, А	, град	, рад		,	,

8. Результат записати у вигляді: … при =… % та порівняти отримані значення з табличними (9,5 ).

5. Контрольні запитання

1. Які є елементи земного магнетизму?

2. Сформулювати та записати закон Біо-Савара-Лапласа.

3. Як обчислюється напруженість магнітного поля колового струму.

4. Як пов'язані вектори індукції та напруженості магнітного поля?

5. Чому магнітна стрілка тангенс-гальванометра повинна бути малих розмірів?

6. При якому куті відхилення ц напруженість магнітного поля катушки тангенс-гальванометра дорівнює напруженості магнітного поля Землі?

6. Література

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2, §39-45, М.:Наука, 1970.

2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.2, §29, 30, 32, 33, 36, М.:Наука, 1969.

Лабораторне заняття №7. Вивчення прискорення вільного падіння тіла за допомогою фізичного маятника

1. Мета роботи

Вивчити вільні незатухаючі коливання фізичного маятника і визначити прискорення вільного падіння.

2. Теоретичні відомості

Коливанням - це процес, який повторюється з часом. В механіці прикладом коливань є коливальний рух маятників, який являє собою періодичне відхилення маятника від положення рівноваги то в один, то в протилежний бік. При цьому відбуваються також періодичні зміни швидкості, прискорення, кінетичної та потенціальної енергії маятника.

Коливання, які відбуваються тільки під дією внутрішніх сил коливальної системи, називаються вільними. Якщо при цьому в системі відсутні сили тертя, то енергія системи з часом не змінюється і коливання є незгасаючими.

Розглянемо вільні незгасаючі коливання фізичного маятника. Фізичним маятником називається тіло довільної форми, здатне здійснювати коливання під дією сили тяжіння навколо нерухомої горизонтальної осі ОО', яка не проходить через центр тяжіння цього тіла С (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.

При відхиленні маятника від положення рівноваги виникає обертальний момент М сили тяжіння, який намагається повернути маятник до положення рівноваги:

,

де m - маса тіла, g- прискорення вільного падіння, l- відстань між точкою підвісу О та центром тяжіння С, б- кутове зміщення маятника. Знак “-“ вказує на те, що повертаючий момент напрямлений проти кутового переміщення б.

При малих кутах відхилення , тому обертаючий момент дорівнюватиме:

(1)

Якщо дією моментів сил тертя знехтувати, то з основного рівняння динаміки обертального руху:

, (2)

де І- момент інерції тіла відносно осі 00', а е - кутове прискорення, яке дорівнює:

дістанемо рівняння руху фізичного маятника:

Запишемо це рівняння в іншій формі:

(3)

Величина має розмірність циклічної частоти в квадраті, тому введемо позначення:

(4)

Тоді остаточно дістанемо диференціальне рівняння вільних незгасаючих коливань фізичного маятника:

(5)

Розв'язком цього рівняння є функція

, (6)

де б(t) - кутове зміщення маятника відносно положення рівноваги в довільний момент часу; бm - амплітуда коливань, модуль максимального зміщення від положення рівноваги. Амплітуда вільних незгасаючих коливань визначається початковими умовами; щ0 - власна циклічна частота, це кількість коливань за 2р секунд. Як видно з рівняння (4) власна частота визначається параметрами коливальної системи; величину, що стоїть під знаком косинуса називають фазою коливань:

,

де ц0 - фаза коливань в початковий момент часу (початкова фаза).

Як видно з рівняння (6), вільні незгасаючі коливання фізичного маятника є періодичними і відбуваються за законом косинуса (синуса) тобто є, гармонічними. Період вільних незгасаючих коливань (час одного повного коливання) Т0 визначається за формулою

, (7)

а з врахуванням (4) період малих вільних коливань фізичного маятника дорівнюватиме:

(8)

Графік вільних незгасаючих коливань представлений на рис. 2.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.

4. Методика вимірювання

Для визначення прискорення вільного падіння (табличне значення ) в роботі спостерігають незгасаючі коливання фізичного маятника і визначають час t та кількість коливань маятника N за цей час. З формули періоду коливань (8) прискорення вільного падіння дорівнюватиме:

(9)

Період коливань визначається за формулою

(10)

В роботі фізичним маятником є металевий однорідний стержень, який коливається навколо осі, що проходить через його кінець, тому:

, (11)

де - довжина стержня.

Момент інерції стержня відносно осі ООґ за теоремою Штейнера дорівнює

,

де - момент інерції стержня відносно осі, що проходить через центр тяжіння

Тоді момент інерції відносно осі 00' дорівнюватиме:

(12)

Підставимо формули (10), (11), (12) в формулу (9) і отримаємо розрахункову формулу для прискорення вільного падіння:

(13)

5. Порядок виконання роботи

1. Виміряти лінійкою довжину стержня lс.

2. Відхилити маятник від положення рівноваги на кут б < 10° і відпустити.

3. Пропустити (1-2) коливання та ввімкнути секундомір.

4. Відрахувати (20 - 30) коливань і вимкнути секундомір. Визначити час цих коливань. Провести вимірювання 3 рази і результати занести в таблицю. За середніми значеннями виміряних величин визначити середнє значення прискорення вільного падіння за формулою (13)

№	N	T, c					Примітки
1
2
3

5. Визначити відносну похибку непрямого вимірювання прискорення вільного падіння за формулою:

, ,

а також абсолютну похибку непрямого вимірювання за формулою: . Результати занести в таблицю.

6. Контрольні запитання

1. Який рух називається коливальним?

2. Які коливання називаються вільними? В якому випадку вільні коливання є незгасаючими?

3. Які коливання називаються гармонічними, чи є вони періодичними?

4. Що являє собою фізичний маятник?

5. Запишіть і поясніть диференціальне рівняння вільних незгасаючих коливань фізичного маятника.

6. Запишіть рівняння вільних незгасаючих коливань фізичного маятника. Дайте визначення амплітуди, фази, частоти та періоду коливань.

7. В чому полягає методика вимірювання прискорення вільного падіння в даній роботі?

8. Які величини в роботі визначаються прямими, а які непрямими вимірюваннями?

9. За якими формулами в роботі визначаються прискорення вільного падіння та похибка його вимірювання?

7. Прилади та обладнання

Фізичний маятник зі шкалою, секундомір, лінійка.

8. Література

Кучерук І.М. та інші. "Загальний курс фізики". Київ, "Техніка", 1999 - т. 1, §§10.1,10.2,10.5.

Савельев И.В. "Курс общей физики ". М., "Наука", 1982 - т. 1, §§ 49, 52, 53, 54.

Лабораторне заняття №8. Вивчення вільних згасаючих пружних коливань

1. Мета роботи

Вивчити вільні затухаючі коливання пружинного маятника, визначити параметри коливальної системи та характеристики коливань (жорсткість пружини, коефіцієнт опору, період коливань, логарифмічний декремент, коефіцієнт затухання), а також дослідити їх залежність від маси маятника.

2. Теоретичні відомості

Пружинним маятником називають систему, яка складається з невеликого тіла масою m, підвішеного на вертикальній пружині жорсткістю k, другий кінець якої закріплений. Масою пружини нехтують (рис. 1).

В положенні рівноваги (x =0) сила тяжіння, що діє на кульку врівноважується силою пружності:

, (1)

де - видовження пружини в стані рівноваги.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.

При зміщенні тіла від положення рівноваги сила пружності буде більшою або меншою за силу тяжіння і їхня рівнодійна F буде направлена до положення рівноваги, а її модуль дорівнюватиме:

(2)

За законом Гука:

, (3)

де x - зміщення системи від положення рівноваги, - величина деформації пружини, знак “-” свідчить про те, що сила пружності за напрямком протилежна до деформації.

Підставимо у формулу (2) вирази (3) та (1) і отримаємо:

(4)

Рівнодійна сил пружності і тяжіння пропорційна зміщенню x і направлена до положення рівноваги, тобто є повертаючою силою, під дією якої в системі відбуваються вільні коливання.

Крім повертаючої сили F на систему діє сила опору середовища, в якому вона перебуває.

, (5)

де r - коефіцієнт опору, - швидкість системи. Знак “-” свідчить про те, що сила опору направлена проти швидкості.

Запишемо закон динаміки для руху тіла:

 (6)

Підставимо в це рівняння вираз для швидкості та прискорення та отримаємо:

Поділимо рівняння на m і введемо позначення:

(7)

, (8)

де r, m, k - параметри пружинного маятника.

Тоді остаточно диференціальне рівняння затухаючих коливань матиме вигляд:

. (9)

Розв'язком цього рівняння є функція:

. (10)

Вільні коливання пружинного маятника є затухаючими з амплітудою ,та частотою ; де - власна частота коливань пружинного маятника.

За формулою зв'язку між періодом та частотою отримаємо вираз для періоду коливань пружинного маятника:

. (11)

Логарифмічний декремент затухання, який характеризує зменшення амплітуди за період коливань, дорівнює:

. (12)

З рівнянь (7), (11), (12) видно, що коефіцієнт затухання, період, логарифмічний декремент затухання залежать від параметрів системи.

3. Методика вимірювання

Методика виконання даної роботи полягає в тому, що за виміряним значенням амплітуди коливань А0 в початковий момент часу та амплітуди Аn через час t, за який відбулось n коливань, визначається період коливань T, коефіцієнт затухання в та логарифмічний декремент затухання д за формулами:

, (13)

, (14)

, (15)

Для визначення жорсткості пружини використовується додатковий тягарець масою М, який додається до тіла, підвішеного на пружині, і призводить до її додаткового видовження .

Тоді за умови рівноваги:

розкриємо дужки і отримаємо:

.

Враховуючи вираз (1) остаточно отримаємо формулу для розрахунку жорсткості пружини:

. (16)

Коефіцієнт опору r згідно виразу (7):

. (17)

4. Порядок виконання роботи

Відтягнути підвішене на пружині тіло від положення рівноваги і відпустити.

Пропустити 1-2 повних коливань та виміряти по шкалі початкову амплітуду коливань А0, увімкнувши одночасно секундомір. Результат записати в таблицю 1.

Відрахувати 20-30 повних коливань і виміряти амплітуду коливань Аn та час, за який відбулися ці коливання. Результати записати в таблицю 1.

Всі вимірювання провести три рази і визначити середні значення виміряних величин.

За середніми значеннями визначити період коливань, коефіцієнт затухання, логарифмічний декремент затухання, коефіцієнт опору середовища за формулами (13-15, 17). Результати записати в таблицю 2.

Після припинення коливань додати до тіла масою m тягарець масою M і визначити додаткове видовження пружини . За формулою (16) визначити коефіцієнт жорсткості пружини k. Результати записати в таблицю 2.

Відтягнути тіло з додатковим вантажем від положення рівноваги і відпустити. Повторити пункти 2-5 і результати записати в таблицю 2.

Таблиця 1

№	А0, м	Аn, м	n	t, c
1
2
3
Середні значення

Таблиця 2

Маса тіла, кг	Т, с		д	k,	r,

5. Контрольні запитання

Що таке пружинний маятник?

Під дією яких сил відбуваються вільні затухаючі коливання пружинного маятника?

Записати диференціальне рівняння затухаючих коливань пружинного маятника та його розв'язок.

Який фізичний зміст мають і в яких одиницях вимірюються період коливань, коефіцієнт затухання та логарифмічний декремент затухання?

Назвіть параметри пружинного маятника та одиниці їх вимірювання.

Проаналізуйте залежність характеристик затухаючих коливань від параметрів пружинного маятника.

6. Прилади та обладнання

Пружинний маятник із шкалою відліку, лінійка, секундомір, тягарець.

7. Література

Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Київ, “Техніка”, 1999.-Т.1, §§10.2, 10.8.

Савельев И.В. Курс общей физики. М. “Наука”, 1982.-Т1, §§50, 58.

Лабораторне заняття №9. Вивчення електромагнітних коливань в коливальному контурі

Завдання 1

1. Мета роботи

1. Вивчити затухаючі коливання в коливальному контурі, визначити логарифмічний декремент і добротність досліджуваного контура.

2. Теоретичні відомості

Електромагнітні коливання відіграють дуже важливу роль в техніці і, зокрема, в техніці зв'язку. Електромагнітні коливання виникають в коливальному контурі, що складається з конденсатора С, котушки індуктивності і активного опору R. Якщо зарядити конденсатор С, замкнути ключ К, то конденсатор стане розряджатися. В колі потече струм, який повільно наростатиме через виникаючий струм самоіндукції. При цьому енергія електричного поля конденсатора С буде переходити в енергію магнітного поля котушки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наростання струму до деякого максимального значення відбувається за періоду. Протягом наступного періоду відбувається повільне, через виникнення струмів самоіндукції спадання струму, яке закінчується перезарядкою конденсатора. Протягом наступного півперіоду процес відбувається у зворотному напрямку. Таким чином, в колі відбувається періодичне перетворення енергії електричного поля конденсатора в енергію магнітного поля струму в котушці. Повна енергія коливального контуру рівна сумі електричної і магнітної енергії :

Коливання, які з'явилися в контурі - гармонічні, проте в зв'язку з тим, що існує активний опір R, в якому виділяється тепло, амплітуда коливань зменшуватиметься. Тобто електромагнітні коливання в реальному коливальному контурі завжди є затухаючими. Встановимо закон і визначимо основні характеристики затухаючого коливального процесу.

Згідно другого закону Кірхгофа алгебраїчна сума спадів напруг дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС, працюючих в контурі:

, (1)

де - напруга на конденсаторі; - ЕРС самоіндукції.

Запишемо (1) у вигляді:

або, враховуючи, що :

(2)

Позначимо

 (3)

(4)

Тоді вираз (2) можна записати:

Розв'язком цього рівняння буде гармонічна функція:

, (5)

де - максимальний заряд на обкладинках конденсатора в початковий момент.

За аналогічним законом відбуваються і коливання напруги на конденсаторі:

. (6)

Величина

(7)

є амплітудою даного гармонійного коливання, проте ця амплітуда експоненціально зменшується з часом. Такі коливання називаються затухаючими.

Вони відбуваються з частотою

, (8)

де відповідно до (3), (4)

, (9)

де - частота власних коливань, тобто в ідеалізованому контурі, коли його активний опір R=0, а

, (10)

де - коефіцієнт затухання.

З (8) випливає, що при затухаючих коливаннях частота щ менша за частоту щ0 власних коливань.

На графіку незатухаючі і затухаючі коливання можна показати наступним чином (див. рис. 2).

Пунктирною лінією показано зменшення амплітуди з часом. Згідно (7) і (10), чим більше в (тобто ніж більше R), тим швидше відбувається затухання. Порівняємо значення амплітуди двох сусідніх моментів часу, розділених періодом Т:

Співвідношення

(11)

називається декрементом затухання.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.

В радіотехніці коливальні контури прийнято характеризувати добротністю. Добротність визначається відношенням повної енергії коливань в контурі до втрат енергії за період:

. (13)

Повна енергія коливального контуру може бути виражена через амплітуду

Оскільки , то , де - повна енергія коливань в початковий момент. Знайдемо швидкість зміни енергії:

.

Припустимо, що енергія не дуже сильно змінюється за період. Тоді можна прийняти і для швидкості зміни енергії можемо записати (по абсолютній величині):

.

Звідси маємо

Підставимо це значення в (13). Тоді отримаємо

. (14)

Таким чином, знаючи коефіцієнт загасання в або логарифмічний декремент д, можна визначити добротність коливальної системи (коливального контуру). Добротність коливальних контурів досягає значень ~102 і вище.

3. Опис установки

Для вивчення затухаючих коливань потрібно зібрати схему з генератором затухаючих коливань, яке зручно розглядати на екрані осцилографа. Така схема представлена на рис. 3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.

На коливальний контур, що складається з конденсатора С, індуктивності L, і опору R, від генератора через подільчий конденсатор подаються періодичні П- подібні імпульси напруг. Кожен імпульс збуджує в коливальному контурі затухаючі коливання. Ці коливання накладаються одне на одне і на екрані осцилографа можна отримати стійку картинку затухаючих коливань.

Вмикаючи в коливальний контур різні активні опори, можна вивчити їх вплив на характер затухання коливань.

4. Прилади та обладнання

1. Установка для вивчення затухаючих коливань.

2. Генератор П-подібних імпульсів.

3. Осцилограф.

4. З'єднувальні провідники.

5. Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему згідно рис. 2.

2. Ввімкнути осцилограф.

З. Добитися чіткого зображення розгорненого променя на екрані.

4. Ввімкнути генератор П- подібних імпульсів. Подати напругу на осцилограф і добитися стійкого зображення коливань на екрані осцилографа.

5. Заміряти (в відносних одиницях) два сусідніх значення амплітуди для трьох значень активного опору .

6. Розрахувати логарифмічний декремент і добротність коливальної системи для цих значень R.

7. Дані вимірювань і розрахунків занести в таблицю:

№	R, Ом	Аn	An-1	д	Q	ДQ
1 2 3

7. У висновках дати оцінку отриманому результату.

Завдання 2

1. Мета роботи

Вивчити вимушені коливання в коливальному контурі. Визначити залежність амплітуди струму в коливальному контурі від частоти і залежність резонансної частоти від активного опору R, індуктивності L і ємності С.

2. Теоретичні відомості

В техніці дуже часто потрібні незгасаючі коливання. Наприклад, в коливальних контурах радіопередавачів. Незгасаючі - це вимушені коливання, коливання, що виникають під дією додаткової змінної зовнішньої сили, яка поповнює зменшення енергії в коливальному контурі.

Нехай в коливальному контурі діє змінна ЕРС .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4

За другим законом Кірхгофа:

Звідси маємо:

або

, (15)

де

(16)

. (17)

Розв'язком диференціального рівняння (15) є гармонічна функція:

. (18)

Амплітуда і початкова фаза Ш визначаються із співвідношень:

(19)

(20)

Напруга на конденсаторі змінюється так само, як і заряд:

(21)

. (22)

Амплітуда напруги (і заряду) залежить від частоти.

Знайдемо вираз для сили струму. Використовуючи (18), маємо:

,

де

. (23)

Підставимо в (23) вираз для (19):

. (24)

Враховуючи, що та рівняння (24) можемо записати у вигляді:

. (25)

Тут - повний електричний опір, який складається із активного опору R, індуктивного та ємнісного .

При матимемо максимум амплітуди струму - резонанс струму. Звідси , тобто резонанс струму реалізується при резонансній частоті, яка дорівнює частоті власних коливань контуру. Збільшення ємності С чи індуктивності L зменшує резонансну частоту, що якісно зображено на рис. 5, а та б.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5.

При резонансі амплітуда струму стає максимальною і залежить від активного опору:



На графіку залежність амплітуди струму від частоти зображується наступним чином:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6.

При струм в коливальному контурі відсутній (через конденсатор постійний струм не протікає).

3. Опис установки

Дослідити залежність амплітуди струму від частоти, а також залежність резонансної частоти від індуктивності та ємності можна за допомогою наступної установки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7.

В коливальному контурі, який складається із активного опору R, індуктивності L і ємності С діє вимушуюча ЕРС. Міняючи її частоту, можна добитися резонансу струму в коливальному контурі (при )

Про величину струму судимо по напрузі на деякому невеликому опорі , яка подається на осцилограф.

4. Прилади та обладнання

1. Установка для вивчення вимушених коливань.

2. Генератор синусоїдальних коливань.

3. Осцилограф.

4. З'єднувальні провідники.

5. Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему згідно рис. 7.

2. Ввімкнути осцилограф і генератор синусоїдальних коливань. Добитися на екрані осцилографа картинки синусоїдального сигналу.

3. При деяких постійних значеннях L і С зняти залежність амплітуди струму (напругу на від частоти напруги, яка подається від генератора) при трьох значеннях активного опору :

Примітка: При зміні частоти щ підтримувати постійну амплітуду напруги, яке подається від генератора.

4. При деяких постійних значеннях R і С зняти залежність амплітуди струму від частоти при трьох значеннях індуктивності :

5. При деяких постійних значеннях L і R зняти залежність амплітуди струму від частоти при трьох значеннях ємності :.

6. Дані вимірювань занести в таблицю 2:

R=const, L=const

R=const, C=const

L=const, C=const

C1

C2

C3

L1

L2

L3

R1

R2

R3

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

Im

щ

7. Побудувати графіки залежностей ,,

8. Дати оцінку отриманим результатам.

6. Контрольні запитання

1. Які коливання називаються гармонічними?

2. Дати визначення амплітуди, фази, періоду, частоти і циклічної частоти гармонічного коливання.

3. Коливання яких величин відбуваються в електричному коливальному контурі?

4. Написати диференціальне рівняння затухаючих коливань і його розв'язок.

5. Зобразити графік затухаючого коливання.

6. Що таке коефіцієнт затухання, логарифмічний декремент затухання?

7. Дати визначення добротності коливального контуру.

8. Записати рівняння, яке пов'язує коефіцієнт затухання і логарифмічний декремент затухання.

9. Який зв'язок між добротністю і коефіцієнтом затухання?

10. Зобразити і пояснити схему для дослідження затухаючих коливань.

11. Які коливання називаються вимушеними?

12. Записати диференційне рівняння вимушених коливань і його розв'язок.

13. За яким законом змінюється заряд і напруга на обмотках конденсатора при вимушених коливаннях?

14. За яким законом змінюється струм в коливальному контурі при вимушених коливаннях.

15. Як змінюється амплітуда струму при вимушених коливаннях в залежності від частоти? Що таке резонанс?

Размещено на Allbest.ru

...