1. Соберите схему установки в соответствии с рис. 3. Обратите внимание на то, что клеммы «земля» и «вход Y» находятся на передней панели осциллографа, а клемма В контура соединяется с верхней клеммой «X» на задней панели осциллографа.
2. Подключите осциллограф к внешней сети и включите тумблер «сеть», дайте прогреться 2 – 3 мин и отрегулируйте яркость и фокусировку луча. Плохая фокусировка увеличивает погрешность измерений. Переключатель «синхронизация» поставьте в положение «внутр.», тумблер «делитель» на передней панели осциллографа в положение «до 5 В». Не выключайте осциллограф до конца измерений.
3. Установите на магазине сопротивлений R М = 0, для чего все ручки должны быть выставлены на нулевые отметки. С помощью ручек усиления и установки частоты развертки и синхронизации осциллографа получите на экране устойчивое изображение затухающих колебаний.
Варьируя с помощью ключей К 1 и К 2 величины L и С контура, наблюдайте за изменением характера колебаний. Помните, что замыкание ключа выключает элемент из схемы, размыкание – подсоединяет его последовательно другим элементам контура.
4. Установите некоторые значения индуктивности и емкости в контуре, учитывая, что при последовательном соединении
L ОБ = L 1 + L 2, C ОБ = С 1 С 2/(C 1 + C 2).
Увеличивая сопротивление R М наблюдайте за изменением скорости затухания и характера колебаний. Выясните, как влияет изменение электрических параметров контура R, L, C на период и степень затухания колебаний.
5. Проведите количественное исследование влияния сопротивления R контура на характеристики затухающих колебаний:
а) установите с помощью ключей К 1и К 2 максимальное L ОБ и минимальное С ОБ для исследуемого контура. Получите изображение затухающих колебаний при сопротивлении R М = 0. Пользуясь калибровочной сеткой осциллографа, измерьте величины любых четырех последовательно расположенных (через период) амплитуд колебаний: U 01; U 02; U 03; U 04 (рис. 2б). Данные измерений занесите в табл. 1.
Запишите в таблицу 1 параметры контура С, L, R L, R Ц и полученную из наблюдений величину сопротивления R КР, при котором колебательный процесс переходит в апериодический (рис. 2,в).
б) не изменяя величины индуктивности и емкости контура, проведите измерения, описанные в п. 5а при трех различных значениях сопротивления R М << R КР. Данные измерений занесите в табл.1.
в) повторите все измерения, проделанные в п. 5а, 5б для положения ключей К 1, К 2, при которых L ОБ минимальна, а С ОБ – максимальна (эти измерения проводятся по согласованию с преподавателем).
Таблица 1
№ | R М | R = R М + + R L+ R Ц | U 01 | U 02 | U 03 | U 04 | |||
C =; L =; R L =; R Ц =; R КР =
Таблица 2
№ | d i = ln (U 0 i / U 0 i +1) | Qi = p/d i | b = R /2 L | dТ = b T 0 | Q T = r/ R | ||||
d1 | d2 | d3 | Q 1 | Q 2 | Q 3 | ||||
w0 = =; Т 0 = 2p/w0 =;
r= =; R КР = 2 =.