Порядок выполнения работы. Получение резонансных кривых:

 

Получение резонансных кривых:

4.1. Собрать схему согласно рис. 3.

4.2. Включить лабораторный стенд.

4.3. Включить генератор звуковых сигналов и установить на нем частоту n = 1000 Гц, а выходное напряжение U = 2B.

4.4. Измерить вольтметром PV амплитудное значение напряжения U₀ на сопро­тивлении R. Результат измерений записать в таблицу.

4.5. Повторить измерения п.4.4 в диапазоне частот 1000 – 2600 Гц с шагом 100Гц.

 

 

Таблица

ν, Гц
U0, мВ
ω, рад/с
I0, мА	1.1	1.3	1.7	2.1	2.9	4.3	7.9	11.5	9.0	6.3	5.0	4.1	3.5	3.1	2.7	2.4

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЗАМЕРОВ.

5.1. Рассчитать значения циклической частоты по формуле w = 2pn и записать
в таблицу.

5.2. Рассчитать значения амплитуд силы тока в контуре по формуле I₀ = U₀/R, где R = 10 Ом

5.3. По данным таблицы построить резонансную кривую I₀ = f(w).

5.4. Определить добротность Q контура по формуле (2.11).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Какие колебания называются вынужденными?

Вынужденные колебания - колебания, происходящие под действием внешней силы, меняющейся во времени. Наиболее простой и содержательный пример вынужденных колебаний можно получить из рассмотрения гармонического осциллятора и вынуждающей силы, которая изменяется по закону: F(t)=F₀cos(Ωt).

 

2. Как зависит амплитуда тока в колебательном контуре от частоты внешней ЭДС?

 

С возрастанием частоты внешней ЭДС амплитуда тока в колебательном контуре сначала возрастает, а достигнув максимального значения амплитуды, начинает убывать, что приводит к явлению резонанса.

 

3. Как определить сдвиг фаз между внешней ЭДС и током в цепи?

При увеличении ω сдвиг фаз возрастает.

 

4. Что такое резонансная частота? Резонансная кривая?

- циклической частоты вынуждающей ЭДС, называемая резонансной, равная

Графическая зависимость амплитуды тока от частоты вынуждающей ЭДС называется резонансной кривой.

 

5. Что называется добротностью колебательного контура?

Добротностью контура Q при называют соотношение , здесь - ширина резонансной кривой на высоте .

 

6. Как зависит добротность от активного сопротивления?

Чем меньше активное сопротивление контура, тем больше амплитуда силы тока при резонансе и ярче выражена резонансная кривая. Чем «острее» резонансная кривая, тем больше добротность контура.

 

7. Докажите, что резонанс наступает при частоте внешней ЭДС, равной соб­ственной частоте колебательного контура?

 

8. Что называется резонансом? Какова его роль?

 

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте, равной или близкой собственной частоте колебательного контура называется резонансом.