Студопедия
Новини освіти і науки:
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
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Теоретичні відомості

ЛАБОРАТОРНА 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
(4)
Рішення цього диференціального рівняння другого порядку (тобто залежність напруги U на конденсаторі коливального контуру від часу ) має вигляд

(5)

де ω=√ω022 ; 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)

 

 




Переглядів: 1589

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Вихідний текст програми CGI store.exe | Опис установки

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.004 сек.