1. Принцип метода измерений и рабочая формула

В работе методом резонанса в последовательном электрическом контуре определяется индуктивность L контура.

На резонансной частоте ток в контуре максимален, так как полное реактивное сопротивление X = 0

Снимается резонансная кривая для тока I₀, т.е. зависимость амплитуды I₀ тока от частоты ν. При этом амплитуда тока определяется как

. (14)

где – напряжение, измеренное на измерительном резисторе R₁.

По резонансной кривой находится частота, соответствующая максимальной амплитуде тока, т.е. резонансная частота

По известному значению емкости (заданной преподавателем) и найденной резонансной частоте определяется индуктивность катушки колебательного контура

(15)

2. Измеряемый объект

Измеряемым объектом является электрический последовательный колебательный контур (рис.4), состоящий из катушки индуктивности с индуктивностью L, конденсатора (магазин конденсаторов) и активного сопротивления R, состоящего из последовательно включенных выходного сопротивления генератора периодических сигналов R_Г, активного сопротивления катушки индуктивности R_L и специально введенного измерительного сопротивления R₁, с помощью которого измеряется ток в контуре,

3. Описание лабораторной установки

Схема измерительной установки приведена на рис. 4

Рис.4

и состоит из источника периодического напряжения – генератора низкочастотных сигналов (в дальнейшем будем называть его звуковым генератором – ЗГ), колебательного контура, лампового вольтметра ЛВ-1, предназначенного для измерения действующего значения напряжения на выходе звукового генератора, и лампового вольтметра ЛВ-2 – для определения действующего значения напряжения на известном активном сопротивлении R₁.

4. Порядок выполнения работы

1. Перед началом работы необходимо ознакомиться со схемой и измерительными приборами.

2. Включить питание вольтметров ЛВ-1 и ЛВ-2 для предварительного нагрева. Установить переключатели диапазонов напряжений на ламповых вольтметрах до 3 В. После прогрева приборов ручкой “установка нуля” установить стрелки приборов на нуль.

3. Включить генератор ЗГ. Ручку “настройка частоты” установить на нуль. Выходное сопротивление генератора установить равным R_Г = 5 Ом. Установить на выходе генератора с помощью вольтметра ЛВ-1 напряжение E₀ = 2,5 В.

4. Установить на магазине конденсаторов значение емкости конденсатора, заданного преподавателем. Записать в таблицу (форма 1) значение емкости конденсатора и значение ее доверительного интервала, которое указано на столе лабораторной работы.

5. Записать в таблицу (форма 1) значение измерительного сопротивления R₁ (указано на столе лабораторной работы).

6. Для получения резонансной кривой, плавно изменять частоту ν генератора (поддерживая на выходе генератора напряжение E₀ = 1 В). Измерять напряжение (для упрощения обозначения этого напряжения в дальнейшем будем писать U₁) c помощью вольтметра ЛВ-2 и определить значение U₁, при котором ток в контуре максимален. Это и будет резонанс. Смещаясь от резонанса в сторону более низких и в сторону более высоких частот, снять значения частот при следующих значениях напряжений: 0,9U₁, 0,71U₁, 0,5U₁, 0,3U₁, 0,1U₁. Эти данные занести в таблицу (форма 1).

7. Значение измеренной резонансной частоты записать и в таблицу (форма 2 № п/п 1). Проделать еще 4 независимых измерения, но уже только резонансных частот для заданной емкости конденсатора, каждый раз после очередного измерения сбивая значение резонансной частоты. Записать измеренные значения резонансных частот в таблицу по форме 2. Записать в таблицу приборную погрешность измерения частоты (взять половину цены минимального деления шкалы).

8. Закончив измерения, отключить приборы от сети.

9. Провести вычисления и обработку измерений и построить график зависимости амплитуды тока от частоты I₀ = f(ν).

10. Записать в ответе среднее значение индуктивности L и доверительный интервал.

С = ( ± 0,05) мкФ, R₁ = Ом Форма 1

№ п/п	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ν Гц
U1 В
I0 мА

Гц Форма 2

№ п/п	(0)і Гц	Li Гн	(<L> – Lі) Гн	(<L> – Lі)^2 Гн^2
1 2 3 4 5
Ср.		<L>