Курсовая работа
по физике
на тему: Анализ зависимости условного периода, логарифмического декремента затухания и добротности контура от его параметров (L,C,R)
Введение
Некоторые значения установки:
С1 = 260 пФ
С2 = 140 пФ
С3 = 230 пФ
С4 = 430 пФ
Логарифмический декремент затухания вычислим по следующей формуле:
/>,
где А1, А2, А3 и А4 – значения последовательных амплитуд, определенных по графику.
Задание 1. Проверка зависимости периода колебаний от ёмкости и определения индуктивности катушки
Установим переключатели магазина сопротивлений в нулевое положение.
Установим значение ёмкости С1 и получим на экране устойчивую картину затухающих колебаний.
Измерим логарифмический декремент затухания и проверим выполнение условия />. Если условие выполнено, измерьте период колебаний.
Включим ёмкость С1+ С2 и повторим п.3.
Повторим все измерения для всех возможных ёмкостей. В результате получим набор пар соответствующих значений (Сi, Тi), где i – номер опыта.
Теория предсказывает зависимость между переменными:
/>
Располагая измеренными значениями Тi при различных Сi вычислим y и по формулам найдём a и b.
Найдём индуктивность.
Найдём паразитную ёмкость С0 .
Вычислим c2
Установим с помощью магазина дополнительное сопротивление контура 1000-3000 Ом.
Повторим пункты 2-11, определяя значение L. Оно отличается от найденного в начале из-за того, что проволочные катушки магазина сопротивления также имеют заметную индуктивность.
№ п/п
Значение емкости контура С
А1
А2
А3
А4
/>
Т
1.
С1
20.0
13.0
10.5
6.0
0.71
12.0
2.
С1 + С2
20.0
12.5
9.5
4.5
0.88
14.0
3.
С1 + С3
19.5
11.5
9.0
4.5
0.85
15.5
4.
С1 + С2 + С3
18.5
11.0
8.0
4.0
0.92
17.0
5.
С1 + С4
18.5
10.5
8.0
3.5
0.97
18.0
6.
С1 + С2 + С4
18.0
9.5
7.5
3.5
0.94
19.0
7.
С1 + С3 + С4
18.0
9.5
7.0
3.5
0.97
19.5
8.
С1 + С2 + С3 + С4
17.0
9.0
6.5
3.0
0.98
21.0
/>пишешь для каждого случая(1-8)
y = 0.336´x + 55.55
DА = 0.013 Гн
DВ = 9.21 мкс2
L = 9.3 мГн
DL = 0.3 мГн
С0 = 151.9 пФ
DС0 = 25.8 пФ
c2 = 0.0
Построим график зависимости y(x).
/>
/>
Задание 2. Проверка зависимости логарифмического декремента затухания от сопротивления контура
Установим все переключатели магазина сопротивлений в нулевое положение.
Установим значение ёмкости С1 и получим на экране устойчивую картину затухающих колебаний. Затем измерим период колебаний.
Измерим логарифмический декремент и проверим выполнение условия />.
Установим на магазине сопротивлений 300 Ом и повторим измерение периода колебаний и логарифмического декремента, опять проверив условие />.
Повторим измерения периода логарифмического декремента при сопротивлении магазина 600 Ом, 900 Ом.
Убедимся в независимости периода колебаний от сопротивления
Теория предсказывает линейную зависимость между величиной сопротивления магазина при постоянном токе (x=R) и логарифмическим декрементом y= />:
/>
Вычислим c2
Найдём сопротивление катушки.
Включим в контур ёмкость С1+ С2 и повторим пункты 1-9.
№ п/п
Значение активного сопротивления R
А1
А2
А3
А4
T
1.
300
18.0
11.0
8.5
4.0
12.0
2.
600
16.5
9.0
7.0
3.0
12.0
3.
900
15.0
8.0
5.5
2.5
12.5
4.
1200
14.0
6.5
5.0
2.0
11.5
5.
1500--PAGE_BREAK--
12.5
5.5
4.0
1.5
11.5
6.
1800
11.0
4.0
3.5
1.0
11.0
7.
2100
10.0
3.5
3.0
0.5
10.5
8.
2400
9.0
3.0
2.5
0.5
10.3
9.
2700
8.5
2.5
2.0
0.2
10.0
№ п/п
Teta
DTeta
1.
0.8810
0.0558
2.
0.9780
0.0714
3.
1.1948
0.0909
4.
1.2480
0.100
5.
1.4221
0.1250
6.
1.6123
0.1429
7.
1.5749
0.1667
8.
1.8829
0.210
9.
1.9040
0.2213
y = 0.45´x + 0.74 (y – Teta, x – R)
DА = 0.03 1/кОм
DВ = 0.05
c2 = 1.34
Построим график зависимости y(x).
/>
/>
Задание 3. Проверка зависимости сопротивления катушки от периода колебаний
Установим в магазине сопротивлений все переключатели в нулевое положение.
Установим значение ёмкости С1 получим на экране устойчивую картину затухающих колебаний и измерим период Т и логарифмический декремент />.
По формуле
/>
вычислим сопротивление катушки.
Повторим измерения и вычисления сопротивления катушки при всех возможных значениях ёмкости контура.
На координатной плоскости по оси x откладываем значения
/>,
а по оси y – R.
Убедимся в линейной зависимости между x и y.
№ п/п
Значение емкости контура С
А1
А2
А3
А4
/>/>
Т
R
1.
С1
20.0
13.0
10.5
6.0
0.71
12.0
1.100
2.
С1 + С2
20.0
12.5
9.5
4.5
0.88
14.0
1.169
3.
С1 + С3
19.5
11.5
9.0
4.5
0.85
15.5
1.020
4.
С1 + С2 + С3
18.5
11.0
8.0
4.0
0.92
17.0
1.006
5.
С1 + С4
18.5
10.5
8.0
3.5
0.97
18.0
1.002
6.
С1 + С2 + С4
18.0
9.5
7.5
3.5
0.94
19.0
0.920
7.
С1 + С3 + С4
18.0
9.5
7.0
3.5
0.97
19.5
0.925
8.
С1 + С2 + С3 + С4
17.0
9.0
6.5
3.0
0.98
21.0
1.089
/>
пишешь для каждого случая(1-8), потом расписываешь R
Значения сопротивлений найдем с помощью формулы:
/>
№ п/п
Teta
DTeta
1.
0.709
0.048
2.
0.833
0.053
3.
0.856
0.056
4.
0.925
0.063
5.
0.968
0.063
6.
0.937
0.067
7.
0.971
0.071
8.
1.030
0.077
y = 3.45´x + 0.16 (y – R)
DА = 0.744 Ом´мкс½
DВ = 0.191 Ом
c2 = 1.50
Построим график зависимости y(x).
/>
/>