Основные расчётные формулы:
Коэффициент затухания
,
где qn и qn+1 – амплитуды заряда конденсатора в момент времени tn и tn+1; Т – период колебаний.
Добротность контура
Период колебаний
где L – индуктивность; R – активное сопротивление; C – емкость.
4.Индуктивность
, при
где l-длина, N-количество витков, r-радиус.
5. Индуктивность
где f-частота, C-емкость.
Формулы погрешности:
Относительная погрешность косвенных измерений периода колебаний
2. Относительная погрешность косвенных измерений коэффициента затухания
3. Относительная погрешность косвенных измерений добротности контура
Схема установки:
Таблица результатов эксперимента:
№ катушки |
С, мкФ |
qn, мм |
qn+1, мм |
Тэксп, с |
Трасч, с |
L1 эксп, мГн |
L1 расч, мГн |
ln(qn/qn+1) |
, c-1 |
Q |
1 |
0,47 |
0,27 |
0,2 |
0,146 |
0,00022 |
2,15*10-4 |
2,67 |
0,30 |
2,06 |
0,223 |
2 |
0,47 |
0,1475 |
0,115 |
0,14 |
0,00018 |
2,15*10-4 |
1,81 |
0,25 |
1,78 |
0,247 |
3 |
0,47 |
0,1 |
0,085 |
0,1 |
0,00015 |
2,15*10-4 |
1,26 |
0,16 |
1,63 |
0,193 |
4 |
0,47 |
0,2075 |
0,1625 |
0,14 |
0,00017 |
2,15*10-4 |
1,63 |
0,24 |
1,75 |
0,252 |
5 |
0,47 |
0,1325 |
0,115 |
0,09 |
0,00011 |
2,15*10-4 |
0,68 |
0,14 |
1,57 |
0,180 |
6 |
0,47 |
0,06 |
0,0525 |
0,06 |
0,00008 |
2,15*10-4 |
0,31 |
0,13 |
2,23 |
0,085 |
Таблица Характеристики катушек
№ катушки |
|
мм |
мм |
№ по каталогу |
1 |
300 |
40 |
160 |
11006.01 |
2 |
300 |
32 |
160 |
11006.02 |
3 |
300 |
26 |
160 |
11006.03 |
4 |
200 |
40 |
105 |
11006.04 |
5 |
100 |
40 |
53 |
11006.05 |
6 |
150 |
26 |
160 |
11006.06 |
7 |
75 |
26 |
160 |
11006.07 |
Примеры расчётов:
Расчет погрешности:
Графики.
График зависимости L1 = f(N):
График зависимости L1 = f(l):
График зависимости L1 = f(r):
График зависимости Т = f(L1) :
Конечные результаты:
c
c-1
Вывод
В данной лабораторной работе я измерил показания для определения индуктивности и добротности электромагнитного контура.Погрешности получились незначительными, это означает что ошибок при вычислениях и измерениях допущено не было.