Материал: Электродинамика. Учебное пособие. Москаленко А.Г., Гаршина М.Н

циллографа, и на его экране наблюдается картина затухающих колебаний.

Порядок выполнения работы.

1.Ознакомиться с описанием приборов. Собрать электрическую схему измерительной установки (рис.7). Установить заданные преподавателем величины емкости С, индуктив-

ности L и значение сопротивления RМ = 0 ( в этом случае полное сопротивление контура равно активному сопротивлению катушки индуктивности).

2.Включить осциллограф и генератор импульсов ГИ, дать им прогреться 2-3 мин.

Рис.7

3. Регулируя частоту развертки осциллографа, добиться получения на экране устойчивой картины затухающих колебаний. Усиление по горизонтали и вертикали следует подобрать так, чтобы на экране наблюдалась полная картина затухающих колебаний, подобная изображенной на рис.8.

4. Ручкой вертикального смещения "↕" расположить изображение симметрично относительно, горизонтальной

102

средней линии шкалы осциллографа. Зарисовать полученную картину.

Рис.8

5. Определить период Т собственных колебаний контура: Это можно сделать двумя методами:

а) Необходимо измерить горизонтальное расстояние между двумя точками, соответствующее периоду колебаний в делениях шкалы осциллографа, и умножить его на коэффициент развертки (положение переключателя ВРЕМЯ/ ДЕЛ) и положение переключателя скорости развертки "х1, х0,2".

в) Определить период Т0 собственных колебаний контура по формуле T0 = n0 t0, где n0 - число малых делений масштабной сетки осциллографа, соответствующих периоду T0, t0 -

время следования импульса синхронизации, N - полное число малых делений масштабной сетки между двумя последующими импульсами зарядки (точки 1 и 2 рис.8).

6. Определить в делениях шкалы осциллографа величину амплитуды затухающих колебаний через один или, если затухание не велико, через несколько периодов колебаний. По

103

полученным значениям амплитуд Am и Am+n периодов (m и m+n числа периодов колебаний) определить логарифмичес-

кий декремент затухания λ и добротность Q из соотношений:

перехода от колебательной формы разряда к апериодическому разряду. Зарисовать картину, наблюдаемую на экране осцил-

лографа при сопротивлении контура, равном RКР. Сравнить полученное значение RКР со значением, рассчитанным по формуле (7). Все данные поместить в табл. 1 и 2.

104

2.10. ВЫНУЖДЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Теоретическое введение

Вынужденные электрические колебания можно осуще-

ствить, если включить последовательно с элементами контура (рис. 1) переменную ЭДС, т.е. разорвав контур, подать на образовавшиеся контакты переменное напряжение (рис.3)

Тогда формула (1) примет вид

Произведя преобразования (см. работа 2.9 формулы 1-3),

получим дифференциальное уравнение вынужденных

электромагнитных колебаний

Продифференцировав (4) по t,найдем силу тока в контуре

I = - q0 ω sin(ωt + ψ) = I0 cos(ωt + ψ + π/2),

где I0 = q0 ω – амплитуда тока. Запишем это выражение в виде

105

где φ = -(ψ + π/2) – сдвиг фаз между током и приложенным напряжением.

Тогда в соответствии с (5) и (6)

где ULo = I0 ω L – амплитуда напряжения на индуктивности.