ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра физики

ОТЧЕТ

Лабораторная работа по курсу общей физики

Изучение затухающих электромагнитных колебаний

ВВЕДЕНИЕ

Целью работы является изучение работы колебательного контура, свободных зату-хающих электромагнитных колебаний и их характеристик.

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

Схема экспериментальной установки приведена на рисунке (1.1). Колебания в контуре II возбуждаются с помощью импульса, формируемого компьютером I . В каче-стве резистора RP2 в колебательном контуре II используется переменный резистор, мак-симальное значение сопротивления которого 470 Ом. Колебания регистрируются осциллографом III, представленным на экране монитора.

Рисунок 1.1 - Принципиальная электрическая схема установки

Вращением рукоятки на макете в крайнее положение против часовой стрелки, устанавливаем нулевое значение сопротивления RP, т.е. RP=0. Измеряем амплитуды и периоды пяти первых колебаний и заносим результаты измерений в таблицу для минимального и максимального значений RP. На основании результатов измерений вычисляем значения логарифмического декремента затухания для обоих случаев. За истинное значение логарифмического декремента контура берем значение среднего арифметического для каждого из двух значений RP.Для проверки справедивости экспоненциального закона убывания амплитуды со временем строим графики зависимости от nT для обоих случаев. Из графиков определяем значения коэффициентов затухания δ₁ и δ₂. Зная δ₁ и δ₂, определяем индуктивность контура. Рассчитываем суммарное активное сопротивление проводников R_x, собственную частоту контура и частоту затухающих колебаний. Рассчитать период колебаний для двух значений сопротивлений, полученные значения сравниваем с измеренными. Рассчитываем критическое сопротивление R_кр,оцениваем добротность контура.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

, (2.1)

где Um(t) – значение амплитуды напряжения в момент времени t, Um(t+T) – значение амплитуды через промежуток времени, равный периоду колебаний, ϴ - логарифмический декремент затухания.

, (2.2)

где L – индуктивность изучаемого контура, где RP2 – значение переменного сопротивления, δ₁ – коэффициент затухания первого контура, δ₂ – коэффициент затухания второго контура.

(2.3)

где R_x – активное сопротивление катушки и соединительных проводов.

, , (2.4)

где С – емкость контура, ₀ – частота собственных колебаний контура .

, (2.5)

где δ – коэффициент затухания контура, – частота затухающих колебаний.

, (2.6)

где R_кр – критическое сопротивление контура.

, (2.7)

где R – сопротивление контура, - добротность контура.

(2.8)

где Т – период колебаний в контуре.

Поиск по сайту: