3. Опис установки.

Для вивчення затухаючих коливань потрібно зібрати схему з генератором затухаючих коливань, яке зручно розглядати на екрані осцилографа. Така схема представлена на рис. 3.

Рис. 3.

На коливальний контур, що складається з конденсатора С, індуктивностіL, і опоруR,від генератора через подільчий конденсаторподаються періодичні П- подібні імпульси напруг. Кожен імпульс збуджує в коливальному контурі затухаючі коливання. Ці коливання накладаються одне на одне і на екрані осцилографа можна отримати стійку картинку затухаючих коливань.

Вмикаючи в коливальний контур різні активні опори, можна вивчити їх вплив на характер затухання коливань.

4. Прилади та обладнання.

1. Установка для вивчення затухаючих коливань.

2. Генератор П-подібних імпульсів.

3. Осцилограф.

4. З’єднувальні провідники.

5. Порядок виконання роботи.

1. Зібрати схему згідно рис. 2.

2. Ввімкнути осцилограф.

З. Добитися чіткого зображення розгорненого променя на екрані.

4. Ввімкнути генератор П- подібних імпульсів. Подати напругу на осцилограф і добитися стійкого зображення коливань на екрані осцилографа.

5. Заміряти (в відносних одиницях) два сусідніх значення амплітуди для трьох значень активного опору .

6. Розрахувати логарифмічний декремент і добротність коливальної системи для цих значень R.

7. Дані вимірювань і розрахунків занести в таблицю:

№	R, Ом	Аn	An-1	δ	Q	ΔQ
1 2 3

7. У висновках дати оцінку отриманому результату.

Завдання 2.

1. Мета роботи.

Вивчити вимушені коливання в коливальному контурі. Визначити залежність амплітуди струму в коливальному контурі від частоти і залежність резонансної частоти від активного опору R,індуктивностіLі ємностіС.

2. Теоретичні відомості.

В техніці дуже часто потрібні незгасаючі коливання. Наприклад, в коливальних контурах радіопередавачів. Незгасаючі– це вимушені коливання, коливання, що виникають під дією додаткової змінної зовнішньої сили, яка поповнює зменшення енергії в коливальному контурі.

Нехай в коливальному контурі діє змінна ЕРС .

Рис. 4

За другим законом Кірхгофа:

Звідси маємо:

або

, (15)

де

(16)

. (17)

Розв’язком диференціального рівняння (15) є гармонічна функція:

. (18)

Амплітуда і початкова фазаΨвизначаються із співвідношень:

(19)

(20)

Напруга на конденсаторі змінюється так само, як і заряд:

(21)

. (22)

Амплітуда напруги (і заряду) залежить від частоти.

Знайдемо вираз для сили струму. Використовуючи (18), маємо:

,

де

. (23)

Підставимо в (23) вираз для (19):

. (24)

Враховуючи, що тарівняння (24) можемо записати у вигляді:

. (25)

Тут - повний електричний опір, який складається із активного опоруR, індуктивногота ємнісного.

При матимемо максимум амплітуди струму –резонанс струму. Звідси, тобто резонанс струму реалізується при резонансній частоті, яка дорівнює частоті власних коливань контуру. Збільшення ємностіСчи індуктивностіLзменшує резонансну частоту, що якісно зображено на рис. 5, а та б.

Рис. 5.

При резонансі амплітуда струму стає максимальною і залежить від активного опору:

На графіку залежність амплітуди струму від частоти зображується наступним чином:

Рис. 6.

При струм в коливальному контурі відсутній (через конденсатор постійний струм не протікає).