Вивчення вимушених електричних коливань у коливальному контурі. Лабораторна робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 530197

Перехід до торгівельного партнера Binance

Вивчення вимушених електричних коливань у коливальному контурі

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

КН

Кафедра:

Кафедра фізика

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Група:

БІ 11

Варіант:

Варіант 1 2

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Національний університет «Львівська політехніка» Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології Кафедра Фізики Звіт Лабораторна робота № 17 «Вивчення вимушених електричних коливань у коливальному контурі» Мета роботи Дослідити вимушені коливання в коливальному контурі; за резонансною кривою обчислити величину активного опору R, добротність коливального контуру Q, його індуктивність L і ємність C. Короткі теоретичні відомості Вільні коливання, що виникають у коливальному контурі завжди є згасаючими. Для того, щоб коливання були незгасаючими, необхідно компенсувати втрати енергії в контурі. З цією метою коливальний контур необхідно під’єднати до зовнішнього джерела струму, ЕРС якого періодично змінюється: . Коливання, які відбуваються у такому коливальному контурі, називаються вимушеними. Коливальний контур , що складається з послідовно з’єднаних котушки індуктивності L, конденсатора відповідної ємності C й активного опору R, під’єднаних до джерела змінної ЕРС, називають послідовним коливальним контуром. При протіканні змінного струму на ділянці контуру, що містить індуктивність L, виникає ЕРС самоіндукції , де і - сила струму в колі. Повна ЕРС, що діє в контурі, дорівнює . Щомиті вона повинна дорівнювати сумі спадів напруг вздовж кола, тобто різниці потенціалів на обкладинках конденсатора та спаду потенціалу іR на омічному опорі R . Отже, . ( 6.13 ) Підставивши замість його значення, дістанемо . ( 6.14 ) Напруга на конденсаторі U пов’язана з зарядом q обкладок співвідношенням q = UC . Сила струму , або . Диференціюючи ( 6.14 ) за часом, отримуємо . (6.15) Розв’язок цього рівняння має вигляд: , де - амплітудне значення струму а - початкова фаза. Ці величини можна визначити за формулами: , ( 6.16) . ( 6.17 ) Величина ( де і ) називається повним опором і залежить від R, L, C, ω. При частоті , що задовольняє співвідношення ,Отримуємо вираз для резонансної частоти ( 6.18 ) При резонансній частоті повний опір досягає мінімуму; при цьому амплітуда сили струму досягає максимального значення: . (6.19) При цьому зсув фаз між напругою й струмом з (6.16) . Явище різкого зростання амплітудного значення струму при наближенні частоти вимушувальної ЕРС до власної частоти контуру називається явищем резонансу напруг. Відношення напруги на будь-якій з реактивних ділянок до напруги на затискачах ЕРС при резонансі . (6.20) Величину Q називають добротністю контуру. Якщо параметри кола вибрані так, що Q > 1 , то при резонансі напруг і більші за вхідну напругу в Q разів. На рисунку 6.6 показано резонансні криві струму для послідовного контуру при однакових L і C для двох значень добротності Q1 і Q2 >Q1. З рисунку видно, що інтенсивні коливання струму в контурі виникають лише тоді, коли частота ЕРС живлення близька до частоти власних коливань контуру. Контур пропускає коливання певного діапазону частот. Цю властивість характеризують смугою пропускання контуру - різниця частот, для яких Можна довести, що . (6.21) Отже, чим більше значення добротності контуру Q ( чим менший активний опір контуру ), тим вужчою буде резонансна крива і тим менша смуга пропускання контуру ( див.рис.6.6 ). Знаючи добротність Q , активний опір R і користуючись ( 6.20 ), визначаємо індуктивність ( 6,22 ) і ємність Послідовність виконання роботи 1. Скласти схему згідно з рисунком 6.5. 2. Встановити напругу U вихідних коливань генератора, вказану на робочому місці. 3. Зняти резонансну криву. Для цього при заданому значенні U, плавно змінюючи частоту ЕРС генератора, для кожного значення частоти f записати значення струму I. Результати занести в табл.1. Дослід повторити для двох значень U. 4. Побудувати криві залежності . 5. З графіків визначити резонансну частоту і (див. рис. 6.6). 6. Знайти R за формулою (6.21). 7. Визначити добротність, індуктивність і ємність за формулами (6.23) - (6.25). 8. Результати записати в табл. 2.

Лабораторна робота Фізика напівпровідників та діелектриків

Alex_Akulenko

08.05.2018 22:05-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись