МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Теоретичні відомостіЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9 Тема:«Вивчення загасаючих електромагнітних коливань» Мета роботи: Ознайомлення із загасаючими електромагнітними коливання-ми в реальному коливальному контурі; визначення основних параметрів загасаючого коливання в експерименті. Прилади та устаткування:Реальний коливальний контур (RLC), генератор прямокутних імпульсів, осцилограф, набір котушок індуктивності, конденсаторів та опорів.
Теоретичні відомості
Реальний коливальний контур складається з послідовно з'єднаних кон-денсатора С, котушки індуктивності L і резистора R. Якщо зарядити конденсатор С такого контуру, то при відсутності зовнішніх джерел е.р.с. він почне розряджатися і в контурі виникне струм, який буде змінюватися з часом за гармонічним законом. Коли заряд конденсатора дорівнюватиме нулю, струм у контурі досягне максимуму. Потім струм почне спадати, не змінюючи свого напрямку, що приведе до перезарядження конденсатора. Причиною поступового, а не стрибкоподібного зростання та зменшення струму в контурі є е.р.с. самоіндукції, що виникає в котушці при зміні сили струму в контурі. Ця ж е.р.с. спричиняє перезарядження конденсатора і, отже, є причиною виникнення коливань у контурі. Якщо активний опір контуру дорівнює нулю, коливання в ньому будуть незагасаючими. Активний опір R реального контуру не дорівнює нулю. Тому завжди є втрати електричної енергії на нагрівання провідників (опорів). У такому контурі амплітуда коливань буде поступово зменшуватись і врешті-решт коливання припиняться. Такі коливання називають загасаючими (рис. 1,а,б). Чим більший активний опір контуру тим активніший процес загасання (рис. 1, в). Якщо величина активного опору контуру R перевищує деяке значення, що називається критичним, коливання в контурі взагалі не будуть збуджуватися. Заряд q конденсатора при цьому буде монотонно зменшуватися і асимптотично наближатися до нуля. Виходячи з умови квазістаціонарності струму в коливальному контурі, маємо: (1) де q - заряд конденсатора в даний момент часу, , U - різниця потенціалів на його обкладинках, I – сила струму в контурі. Знак "-" означає, що позитив-ному напрямку струму відповідає зменшення заряду конденсатора. Виведемо рівняння електричних коливань у контурі при наявності активного опору. Згідно з законом Ома маємо: (2) де - е.р.с, самоіндукції в котушці: (3) Підставляючи значення е.р.с. самоіндукції та струму, у рівняння (2), отримаємо: . Поділимо ліву і праву частини рівняння на LC та введемо позначки: Після цих перетворень маємо диференціальне рівняння вільних коливань у реальному коливальному контурі при відсутності зовнішньої е.р.с.: або (5) де ω=√ω02-δ2 ; U0 і φ - постійні, що визначаються початковими умовами.
Графік цієї залежності наведений на рис.2. Знього видно, що значення напруги на конденсаторі періодично проходять через нуль і максимальні величини. Проміжок часу Т називають періодом затухаючих коливань а величину – амплітудою загасаючих коливань. За час амплітуда коливань зменшується в "е" разів (e-основа натуральних логарифмів, що дорівнює 2,718…). Час τ зветься часом релаксації коливального контуру. Ступінь загасання прийнято характеризувати логарифмічним декрементом загасання, який дорівнює натуральному логарифму відношення двох послідовних максимумів амлітуди: (6)
Цей параметр пов’язаний з числом коливань N, що відбуваються за час релаксації τ, залежністю (7) Важливою характеристикою загасаючих процесів у контурі є його добротність Q. При незначному затуханні (δ<<ω02) добротність можна обчислити за формулою: (8)
|
||||||||
|