Подобные работы

Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны (№24)

echo "Электростатическое поле - поле, создаваемое покоящимися электрическими зарядами. Характеристиками этого поля являются напряженность "; echo ''; echo " и потенциал j , которые связаны между собо

Диссипативные структуры

echo "Различия в описаниях носят прежде всего методический характер. Диссипативные структуры описаны для всех уровней структурной организации от субатомного (лазер) до организменного (агрегация у аме

Примерные экзаменационные билеты по физике (11 класс)

echo "Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение. 2) Задача на применение закона сохранения массов

Преджизнь. Открытость. Нелинейность. Аттракторы

echo "Нелинейность. Аттракторы. » ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97 ШИЛОВ ПАВЕЛ БИШКЕК 2000 Немного истории. “В лазере большое число атомов погружены в активную среду, например, в такой кристалл, как руб

Компьютерное моделирование в курсе "Электричество и Магнетизм"

echo "Основным методом исследования вычислительной физики является компьютерный эксперимент, теоретической базой которого служит математическое моделирование, а экспериментальной базой - ЭВМ. Компьюте

Устойчивость и изменчивость. Законы развития в сложных системах. Деградация

echo "Развитие представляется необратимым, направленным, закономерным изменением материи и сознания, их универсальным свойством; в результате развития возникает новое качественное состояние объекта -

Теориям самоорганизации - синергетика, теория изменений и теория катастроф

echo "Синергетика, основные положения которой были сформулированы профессором Штутгартского университета Г. Хакеном , представляет собой эвристический метод исследования открытых самоорганизующихся си

Стрела времени

echo "Прежде, чем сделать выбор между реляционной и субстанциональной концепциями времени, рассмотрим примеры реализации каждой из них. Примеры конструкций времени В современном естествознании время

Исследование электрических колебаний (№27)

Исследование электрических колебаний (№27)

Теоретическая часть.

Рисунок 1.

Уравнение, которому удовлетворяет ток I в колебательном контуре (рис.1) с подключенным к нему генератором синусоидальной ЭДС e = e 0 cos w t имеет вид: (1) где: R - сопротивление резистора, L - индуктивность катушки, С - емкость конденсатора, e 0 , w - амплитуда и круговая частота синусоидальной ЭДС. Общее решение неоднородного линейного уравнения (1): (2) где: I 0 - амплитуда вынужденных колебаний тока. D j - разность фаз между ЭДС и током. (3) (4) Собственные колебания: Если b 2 w 0 2 , то есть R , то w - действительная и собственная частота колебаний представляет собой квазипериодический процесс с круговой частотой w , За характерное время ( t - время релаксации) амплитуда тока уменьшается в е раз, то есть эти колебания практически затухают. Если b 2 ³ w 0 2 , то w - мнимая частота, и колебания представляют собой апериодический процесс. Вынужденные колебания: c течением времени первый член в формуле (2) обращается в ноль и остается только второй, описывающий вынужденные колебания тока в контуре. R . При совпадении частоты ЭДС с собственной частотой контура ( w = w 0 ), амплитуды колебаний тока и напряжения U R 0 на резисторе максимальны.

Большой селективный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие называется резонансом.

Экспериментальная часть.

Результаты эксперимента:

№ f , кГц e ЭФ , мВ U R ЭФ , мВ a b , 10 -4 D j , °
1 180 200 24 4,0 3,4 1,2 58
2 190 190 32 5,2 4,0 1,7 51
3 195 185 38 6,0 4,3 2,0 48
4 200 180 45 2,8 2,0 2,5 46
5 205 170 54 3,2 2,0 3,2 38
6 210 155 63 3,8 2,0 4,1 32
7 215 142 72 4,2 1,0 5,1 14
8 218 138 75 4,4 0,0 5,4 0
9 220 135 76 4,3 0,5 5,6 6
10 225 140 73 4,2 1,8 5,2 25
11 230 150 65 3,8 2,6 4,3 43
12 235 165 56 3,5 2,6 3,4 48
13 240 175 48 3,0 2,7 2,7 64
14 250 180 36 2,2 2,1 2,0 76
15 260 195 28 1,8 1,7 1,4 90
16 270 200 22 1,6 1,6 1,1 90
17 280 200 18 1,3 1,3 0,9 90
18 290 200 15 1,0 1,0 0,8 90
19 300 205 12 1,0 1,0 0,6 90
Задание 1. Исследование зависимости амплитуды вынужденных колебаний от частоты (резонансная кривая). Исходные данные: U вых =200 мВ, e ЭФ =200 мВ. f [180;300] кГц.

Расчеты необходимых величин: 1. f 0 = 220 кГц - частота резонанса. Строим график зависимости ,где w 1 и w 2 - значения частот на уровне Из экспериментального графика видно, что он по своей форме совпадает с графиком, полученным теоретически из формулы: Исследование зависимости разности фаз между ЭДС и током в контуре. Из экспериментального графика D j = F ( f ) получаем: f 0 =218 кГц. Сравнивая полученные результаты с результатами из предыдущего опыта видно, что различие в величинах w 0 и L незначительны. Можно сделать вывод, что при резонансной частоте X L » X C и величина импеданса цепи минимальна.

Рисунок 2.

Задание 2. Исследование собственных электрических колебаний.
На данном рисунке представлена форма затухающих колебаний напряжения U C на конденсаторе, полученная с помощью осциллографа.