Лабораторные работы по физике

Лабораторные работы по физике

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.

 

Категории

Технология

История экономических учений

Менеджмент (Теория управления и организации)

Философия

Химия

Административное право

Международные экономические и валютно-кредитные отношения

Математика

Бухгалтерский учет

Микроэкономика, экономика предприятия, предпринимательство

Радиоэлектроника

Физика

Теория систем управления

Маркетинг, товароведение, реклама

Банковское дело и кредитование

Право

Политология, Политистория

Охрана природы, Экология, Природопользование

Педагогика

Психология, Общение, Человек

Медицина

Ветеринария

Теория государства и права

Физкультура и Спорт

Сельское хозяйство

Уголовное право

Техника

Программирование, Базы данных

Программное обеспечение

Биология

Уголовное и уголовно-исполнительное право

Архитектура

История

Здоровье

Религия

Социология

Материаловедение

Криминалистика и криминология

Государственное регулирование, Таможня, Налоги

Экономическая теория, политэкономия, макроэкономика

Металлургия

Биржевое дело

Компьютерные сети

Уголовный процесс

Римское право

География, Экономическая география

Разное

Ценные бумаги

История государства и права зарубежных стран

Литература, Лингвистика

Историческая личность

Военная кафедра

История отечественного государства и права

Транспорт

Авиация

Астрономия

Космонавтика

Гражданская оборона

Подобные работы

Физика (лучшее)

echo "Механическим движением называется изменение взаимного расположения тел или частей одного и того же тела в пространстве с течением времени. Раздел физики, рассматривающий механическое движение,

Термоядерный реактор

echo "Однако запасы нефти и газа ограничены: с учётом роста потребления энергии они могут быть в значительной мере исчерпаны за какие-нибудь 30-50 лет. Кроме того, нефть и газ – это не только топливо,

Физические основы действия современных компьютеров

echo "Однако, очень мало кто действительно представляет себе, как работает этот «черный ящик». В данной работе мы попытаемся описать не только структурное устройство компьютера, но и продемонстрироват

Плазма

echo "Энергия каждого фотона рубинового лазера равна 1, 78 эВ . Далее свободный электрон, поглощая фотоны, достигает энергии 10 эВ , достаточной для ионизации и рождения нового электрона в процессе ст

Термодинамические функции

echo "Изменения функций, происходящие в ходе каких-либо процессов, определяют либо совершаемую системой работу, либо получаемую системой теплоту. Термодинамические функции являются функциями состояни

Кварки

echo "Впервые об элементарных частицах как о составных частях любого атома стали говорить в конце XIX – начале XX столетия. Именно в это время было показано, что атомы могут преобразовываться друг в

Ответы на билеты за 10 класс для школ с физико математическим уклоном

echo "Толщину этого слоя нетрудно определить и тем самым оценить размеры молекулы оливкового масла. Массу можно узнать по формуле: m = m 0 N . Кол-во ве-ва 2.Атомы (молекулы) вещества находятся в непр

Сила Земного притяжения

echo "Сначала люди проделывали опыты с двумя предметами. Например брали два камня, и давали возможность им свободно падать, выпустив их из рук одновременно. Затем снова бросали два камня, но уже в ст