Перед началом выполнения работы необходимо

· переключатели генератора установить в положения:

“Множитель частоты” – 1

“Регулировка ВЫХ.” - 15 V

“Нагрузка, Ω” - АТТ

· установить переключатель шкал вольтметра в положение 30V.

· установить переключатель шкал миллиамперметра в положение 100 мА.

ВНИМАНИЕ! Генератор ГЗ-109 и вольтметр ВЗ-38А необходимо включить в сеть напряжением 220 В с помощью стандартных сетевых вилок. При подключении соблюдайте осторожность. Включать приборы запрещается до проверки правильности подсоединения приборов лаборантом или преподавателем.

1.

2.

3.

4.

5. Соберите электрическую цепь по схеме (рис. 2). После проверки электрической цепи лаборантом или преподавателем включите генератор и вольтметр. Изменяя частоту генератора от 20 до 200 Гц, убедитесь по вольтметру и миллиамперметру в наличии резонанса в колебательном контуре.

6. Установите частоту генератора, равную резонансной частоте контура, соответствующей максимуму тока. Далее установите ручкой плавной регулировки выходного напряжения генератора амплитуду ЭДС на выходе генератора такой, чтобы показания миллиамперметра находились в правой половине шкалы. При этом стрелочкой прибор на лицевой панели генератора покажет - действующее значение ЭДС, отличающегося от амплитудного в раз:

Отметим, что стрелочные электроизмерительные приборы всегда показывают действующее значение силы тока и напряжения , а не амплитудное значение этих величин.

7. Изменяя частоту генератора от 20 до 200 Гц, снимите зависимость действующего значения силы тока и напряжения на конденсаторе от частоты (не мене чем для 15 точек с меньшим интервалом частот вблизи резонанса). Результаты запишите в табл. 1.

8. Соберите электрическую цепь по схеме (рис. 3), при этом в контур добавлен резистор R₁. Выполните действия по пункту 3. Результат измерений запишите в таблицу 2.

9. Постройте график зависимости и для двух случаев: R1=0 и R1≠0.

10. По графику определите резонансную частоту , а также и -действующее значение силы тока в контуре и напряжение на конденсаторе при для случаев R1=0 и R1≠0.

11. Определите С, L и Q по следующим формулам:

(14)

Результаты вычислений запишите в таблицу 3.

Контрольные вопросы

1. Что такое резонанс напряжений?

2. Что такое действующее значение силы тока, напряжения?

3. Объясните вид полученных графиков.

4. По полученным данным рассчитайте сумму выходного сопротивления генератора и активного сопротивления соленоида.

5. От каких параметров схемы зависит добротность контура?

6. Выведите формулы (14)

7. Выведите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и приведите его решение.

Литература

9. Скорохватов Н.А. Курс лекций по электромагнетизму. М: МИИГАиК, 2006.

10.Савельев И.В., Курс общей физики, т. 2 (любое издание).

11.Трофимова Т.И., Курс физики (любое издание).