Лабораторна робота № 4.2. Дослідження резонансних характеристик коливального контуру

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 40 из 59Следующая ⇒

d

Рис. 4.1.4

Для зміни періоду коливань на стрижень надітий масивний вантаж 2, положення якого можна регулювати гвинтами.

Відлік амплітуди коливань у градусах виконують за шкалою 3.

Порядок виконання роботи

1. Встановити вантаж на стержні у крайнє нижнє положення.

2. Відхилити маятник на кут 8^o–10^o від положення рівноваги і відпустити. Виміряти час 20–30 повних коливань та визначити період коливань маятника за формулою:

.

3. Ще раз відхилити маятник на кут 8^o–10^o і відпустити його.
Кожні 10–15 секунд за шкалою 3 визначати амплітуду коливань А доти, доки вона не зменшиться до 1^o–2^o.

4. Розрахувати значення логарифму натурального від амплітуди (lnA).

5. Результати вимірювань та розрахунків записати до табл. 4.1.1.

6. За отриманими результатами побудувати графік залежності lnA = f (t). Для цього позначити на графіку точки за значеннями величин з табл. 4.1.1 і провести пряму лінію, графічно усереднюючи експериментальні результати (рис. 4.1.3).

7. На початку і на кінці графіка на осі t вибрати два моменти часу t₁ і t₂ (рис. 4.1.3) й визначити відповідні значення lnA₁ та lnA₂.

8. Розрахувати коефіцієнт згасання d за формулою:

.

9. Розрахувати логарифмічний декремент згасання  за формулою:

.

10. Пересунути вантаж у положення, яке визначить викладач, та виконати пп. 2-9 ще раз.

Таблиця 4.1.1

№ пор.

t, с

А, °

ln(A)

, 1/с

Контрольні запитання

1. Що таке коливання? Які коливання належать до малих?

2. Які коливання називають вільними?

3. Які коливання називають незгасаючими? згасаючими? Зобразіть їх графічно.

4. Які коливання називають вимушеними?

5. Які коливання називають гармонійними? Запишіть їхнє рівняння.

6. Дайте визначення амплітуди, фази, початкової фази, періоду, лінійної та циклічної частоти коливань.

7. Що таке фізичний маятник? Назвіть інші механічні коливальні системи, дайте їхнє визначення.

8. Виведіть диференціальні рівняння згасаючих коливань фізичного, пружинного та математичного маятників. Запишіть їхній розв’язок.

9. Що таке коефіцієнт згасання? логарифмічний декремент згасання? У чому полягає їхній фізичний зміст?

10. Від чого залежить період коливань фізичного, пружинного і математичного маятників?

Мета роботи: дослідити явище резонансу в електричному коливальному контурі, побудувати резонансні криві, визначити резонансні характеристики контуру.

Вказівки до виконання роботи

Для виконання роботи потрібно засвоїти такий теоретичний матеріал: вільні згасаючи коливання; вимушені коливання; резонанс; вимушені електромагнітні коливання в електричному коливальному контурі; автоколивальні системи.

Література: [1, т.2, §§ 12.1–12.4; 2, §§ 143, 146, 148; 4, т.2, §§ 89–91]

Перед виконанням ознайомитись з вказівками до робіт № 3.8, № 4.1.

Електричний коливальний контур складається з послідовно з’єднаних приладів: конденсатора ємністю С, котушки індуктивністю L та омічного опору R (опору підвідних провідників). Після підзарядки конденсатора в такому контурі виникають згасаючі електромагнітні коливання, тобто відбувається періодична зміна заряду та напруги на конденсаторі, отже, і сили струму в контурі. Втрати енергії в такому процесі відбуваються внаслідок виділення тепла на омічному опорі та електромагнітного випромінювання. Для збудження і підтримання незгасаючих коливань до контуру слід весь час підводити енергію від зовнішнього джерела, яка компенсувала б втрати енергії. Для цього можна застосувати тріод – електронну лампу з трьома електродами (катодом, анодом та сіткою).

⇐ Предыдущая35363738394041424344Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология