Приборы и оборудование
На рис. 13.5 дана электрическая схема:
ИП – источник питания; ПИ – преобразователь импульсов; PQ – звуковой генератор, РО – осциллограф; МЕ – магазин емкостей; ФПЭ-13 – модуль.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с работой звукового генератора и электронного осциллографа.
Собрать схему измерений, согласно рис. 13.6.
Подготовить приборы к работе:
с помощью магазина емкостей МЕ установить
мкФ;установить следующие параметры выходного напряжения звукового генератора: частота 200 Гц, величина напряжения 2-4 В, режим работы – генерация синусоидальных колебаний;
включить развертку электронного осциллографа с запуском от усилителя и установить частоту развертки, удобную для наблюдения сигналов частотой 200 Гц;
усиление по оси У электронного осциллографа установить таким, чтобы было возможно измерить переменное напряжение до 5 В.
Включить лабораторный стенд и приборы. Регулировкой ручек управления на панели осциллографа добиться стабильной картины процесса «биений» в контурах.
Вычислить
для одного из контуров (резонансные
частоты контуров близки) по формуле
Томпсона
.
Величины L и C
указаны в паспорте модуля.Изменяя величину емкости конденсатора связи на магазине емкостей от
до
мкФ, измерить периоды «биений».
Период «биения» определяется следующим
образом: подсчитывается количество
периодов (количество максимумов),
укладывающихся в одно «биение» (число
N), рис. 13.7. Эта величина
умножается на вычисленное по формуле
Томпсона, т.е.
.
Полученные результаты записать в табл.
13.1. По полученным таким образом значениям
строится график зависимости
.
Провести расчет
по формуле
и сравнить его с экспериментальным
значением.
Таблица 13.1
, мкФ |
|
N |
|
, с эксп. |
|
, с теор. |
|
Контрольные вопросы
Объясните, почему токи
и
(см. рис. 13.4) должны иметь одинаковое
направление?Почему емкость должна быть <<С?
Покажите, что существует два максимума тока, приходящиеся на частоты нормальных мод колебаний.
Объясните картину биений (см. рис. 13.2) с энергетической точки зрения.
Чему равна частота обмена энергией между двумя связанными осцилляторами?
Литература
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Электричество. – М.: Наука, 1977