Порядок выполнения работы. 1. Собрать схему согласно рис

1. Собрать схему согласно рис. 6.

Катушка индуктивности ( ) одним концом связана со штекером, который включается в гнезда “3” – “0”, остальные элементы схемы имеют следующие параметры:

2. В начале эксперимента штекер вставить в гнездо “0”. Включить осциллограф и генератор импульсов. Подобрать частоту развертки (переключателем ВРЕМЯ/ДЕЛ.) и амплитуду синхронизации ручкой “Уровень” так, чтобы на экране осциллографа устойчиво наблюдалась картина затухающих колебаний. Подобрать усиление по вертикали переключателем V/Дел. так, чтобы картина колебаний занимала полосу с высотой, примерно равной половине диаметра трубки.

3. Зарисовать цуг затухающих колебаний.

4. Измерив на экране осциллографа продолжительность t нескольких (n) колебаний, найти период Т и вычислить частоту колебаний .

5. Определить коэффициент затухания и логарифмический декремент затухания по формулам (9), (10).

6. Повторить пункты 3, 4, 5 с сопротивлениями (вставляя штекер в другие гнезда).

7. Подключить и зарисовать вид синусоиды с экрана осциллографа.

8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Таблица 1

R, Ом	T, мс	, кГц	, мс	, мс	, 1/c
57,8

Контрольные вопросы

1. Что такое электрический колебательный контур и как в нем возникают колебания?

2. Какие колебания называются свободными? Нарисовать электрическую схему контуров, в которых возникают незатухающие и затухающие колебания?

3. Чему равна электрическая энергия, запасенная в конденсаторе? Чему равна энергия магнитного поля катушки? Как перераспределяется энергия в контуре при незатухающих колебаниях.

4. Вывести дифференциальное уравнение затухающих колебаний в колебательном контуре.

5. Записать уравнение, определяющее характер изменения напряжения на обкладках конденсатора при наличии затухающих колебаний в контуре?

6. Чему равны коэффициент затухания и циклическая частота затухающих колебаний? Что называется временем релаксации?

7. Что такое логарифмический декремент затухания?

8. Получить зависимость между коэффициентом затухания и логарифмическим декрементом затухания.

9. Что такое критическое сопротивление? При каких условиях происходит апериодический разряд в контуре?

10. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности равна 5 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе 2,0 В. В момент времени t сила тока в катушке 3 мА. Найдите напряжение на конденсаторе в этот момент времени.

11. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности равна 10 мА. В момент времени t сила тока в катушке 2 мА. Найдите напряжение на конденсаторе в этот момент времени. Емкость конденсатора , а индуктивность катушки .

12. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности равна 10 мА. Найдите амплитуду напряжения на конденсаторе. Емкость конденсатора , а индуктивность катушки .

Литература:

1. Савельев И.В. Курс общей физики, 3-е изд. – М: Наука, 1988, Т. 2, параграф 90.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.– М: Высшая школа, 1987, глава 18.1.

3. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. – М: Высшая школа, 1991, гл. 11, параграф 11.1, 11.2.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 12

ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ

КОНТУРЕ. РЕЗОНАНС В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

Цель работы:изучение зависимости тока в колебательном контуре от частоты источника ЭДС, включенного в контур, и измерение резонансной частоты контура.

Приборы и принадлежности:звуковой генератор, ламповый вольтметр, измерительное устройство, включающее в себя R-, C-, L- элементы схемы.

Данные установки:

R_L = 85 Ом, R₁ = 36 Ом, R₂ = 100 Ом, R₃ = 330 Ом, L = 47 мГн, С = 22 нФ.