Приборы и оборудование
На рис. 22.5 приведена электрическая схема, где ИП – источник питания; ПИ – преобразователь импульсов; FQ –звуковой генератор; РО – осциллограф; ME – магазин емкостей; ФПЭ-13 – модуль.
Рис. 22.5
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с работой звукового генератора и электронного осциллографа.
Собрать схему измерений согласно рис. 22.6.
Рис. 22.6
Подготовить приборы к работе.
С помощью магазина емкостей МЕ установить С = 4×10 -2 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 Y электронного осциллографа устано-вить таким, чтобы можно было 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
Томcона
ВеличиныL
и С
указаны на рабочем столе.Изменяя величину емкости конденсатора связи С12 на магазине емкостей от 4∙10-2 до 4∙10-1 мкФ, измерить периоды «биений». Период «биения» определяется следующим образом: подсчитывается количество периодов (количество максимумов), укладывающихся в одно «биение» (число N – рис. 22.7). Эта величина умножается на
,
вычисленное по формуле Томсона, т.е.
.
Полученные результаты записать в табл.
22.1. По полученным таким образом значениям
построить график зависимости
Рис. 22.7
Провести расчет
по формуле
и сравнить его с экспериментальным
значением.
Т а б л и ц а 22.1
|
С12, мкФ |
|
|
N |
|
|
Тб, с,эксп. |
|
|
Тб, с, теор. |
|
Контрольные вопросы
Объясните, почему токи
и
(см. рис. 22.4) должны иметь одинаковое
направление.Почему емкость
должна быть <<C?Покажите, что существуют два максимума тока, приходящиеся на частоты нормальных мод колебаний.
Объясните картину биений (см. рис. 22.2) с энергетической точки зрения.
Чему равна частота обмена энергией между двумя связанными осцилляторами?
Библиогр.: [3, 11].
Библиографический список
Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2, 3. СПб. М.: Лань, 2007.
Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1985.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 2, 3, 5. М.: Физматлит, 2005.
Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М.: Наука, 1983.
Иродов И.Е. Электромагнетизм. М., СПб.: Физматлит, 2005.
Фриш С.Э., Тимофеева А.В. Курс общей физики. Т. 1, 2. М.: СПб.-Красно-дар: Лань, 2007.
Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2003.
Детлав А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Академия, 2003.
Гинзбург И.Ф. Введение в физику твердого тела. СПб.: Лань, 2007.
Лентовский В.В. Оценка ошибок результатов измерений: методические указания к лабораторным работам по физике. СПб.: БГТУ, 2005.
Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. СПб.: Лань, 2005.
О Г Л А В Л Е Н И Е
Лабораторная работа № 14 3
Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков 3
Лабораторная работа № 15 21
Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона 21
Лабораторная работа № 16 29
Изучение магнитного поля соленоида 29
с помощью датчика Холла 29
Лабораторная работа №17 36
Изучение явления взаимной индукции 36
Лабораторная работа №18 42
Определение работы выхода электронов из металла 42
Лабораторная работа №19 51
Изучение процессов заряда и разряда конденсаторов 51
Лабораторная работа №20 Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре 61
Лабораторная работа №21 70
Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре 70
Лабораторная работа № 22 81
Изучение электрических колебаний в связанных контурах 81
Библиографический список 91