Расчет параметров колебательного контура и экспериментальное получение затухающих колебаний.

Задав емкость конденсатора порядка 0,1 мкФ и активное сопротивление R равное нулю, рассчитать параметры получившегося колебательного контура: частоту n (или w), коэффициент затухания b, период затухающих колебаний Т, логарифмический декремент затухания d, добротность колебательного контура Q, критическое сопротивление R_кр.

Собрать схему (Рис. 5), выставив на магазине емкостей 0,1 мкФ, на магазине сопротивлений – 0 Ом. Для того, чтобы картина затухающих колебаний была постоянно видна на экране осциллографа, необходимо периодически добавлять энергию в колебательный контур подзаряжая конденсатор. В качестве периодического источника энергии используется выход пилообразного напряжения на правой боковой панели осциллографа. Частоту развертки осциллографа надо подобрать так, чтобы на один период развертки приходилось несколько периодов затухающих колебаний.

Конденсатор С_диф и входное сопротивление осциллографа R_вх представляют из себя дифференцирующую цепь, превращающую пилообразный сигнал в импульсный (Рис. 6). При плавном нарастании напряжения конденсатор успевает заряжаться, напряжение на нем в каждый момент времени практически равно напряжению источника пилообразного сигнала, и ток в цепи отсутствует. При резком уменьшении напряжения в цепи наблюдается импульс тока разрядки конденсатора. Выходное напряжение является дифференциалом входного напряжения по времени. Подобрать С_диф порядка 100 ¸ 1000 пФ.

По полученной картине определить параметры колебательного контура и сравнить их с рассчитанными ранее. Меняя индуктивность катушки, вводя в нее сердечник, и емкость конденсатора, пронаблюдать и объяснить изменение картины затухающих колебаний.

Пронаблюдать изменение картины при увеличении активного сопротивления R. Выставить на магазине сопротивлений такое R, чтобы выполнялось условие:

,

и убедиться, что колебания в контуре отсутствуют.

Вопросы к зачету по работе.

– Объяснить физический механизм электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

– Как преобразуется энергия при электромагнитных колебаниях и чему равна полная энергия?

– Как влияет наличие активного сопротивления колебательного контура на электромагнитные колебания? Что такое затухающие электромагнитные колебания?

– Какие параметры контура определяют характер электромагнитных колебаний в контуре?

– Объяснить, почему наличие критического сопротивления в цепи препятствует возникновению электромагнитных колебаний в контуре.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: