Лабораторная работа «Исследование затухающих гармонических колебаний»

Цель работы: изучение затухающих колебаний в зависимости от изменения сопротивления.

Заданные значения элементов: R₁=1 Ohm, R₂=5 Ohm, R₃=10 Ohm, R₄=20 Ohm, R₅=50 Ohm, C=№ варианта от 1 до 25 (μF), L=100 mH, Е=10 V.

Собрать электрическую схему RLC-контура, приведенную на рисунке 3.8, состоящую из катушки индуктивности L1, сопротивления R1, конденсатора C1, источника постоянного напряжения V и ключа S1.

Рис. 3.8 – Электрическая схема RLC – контура

Снять временную характеристику выходного сигнала при подключении контура к источнику напряжения Е =10 V (рис. 3.9).

Рис. 3.9 - Осциллограмма изменения напряжения на конденсаторе U_c при замыкании ключа S1

Проделать для всех заданных значений сопротивления R1. С помощью визирных линий и индикаторных окошек определить длительность периодов колебаний.

Затем собрать структурную схему RLC-контура, приведенную на рис. 3.10, где V1- источник постоянного напряжения (V1=V/LC), А1- сумматор, А2 и А3- интеграторы, К0 и K1- усилители (K1=R/L, K0=1/LC).

Рис. 3.10 – Структурная схема RLC – контура

И с помощью осциллографа снять характеристики: временную (рис. 3.11а) и фазовую (рис. 3.11б).

а) б)

Рис. 3.11 – Характеристики выходного сигнала: а) временная, б) фазовая

С помощью визирных линий и индикаторных окошек определить длительность периодов колебаний

Выводы:

Результаты исследования оформить в виде таблицы 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты исследования

Как видно из таблицы 3.1 при увеличении сопротивления длительность затухания уменьшается.