Электричество Явление термоэлектричества Полупроводниковый выпрямитель Изучение колебательного контура Постоянный ток Сегнетоэлектрики Пьезоэлектрический эффект Работа и мощность тока.

Описание экспериментальной установки

 Схема экспериментальной установки приведена на рис. 9. В ее состав входят источник (генератор) переменного напряжения с изменяемой часто-той и стенд, на котором установлены резистор, катушка индуктивности, конденсатор, 4 вольтметра и амперметр, измеряющие амплитудные зна-чения напряжения и тока.

 На лицевой панели генератора расположены следующие органы управления:

1 – тумблер включения прибора;

2 – индикаторная лампочка, загорающаяся при включении прибора;

3, 4, 5 – ручки установки частоты выходного сигнала;

6 – переключатель формы выходного сигнала;

7, 8 – ручки установки амплитуды выходного сигнала;

9 – выходной разъем.

 

 Рис. 9

Порядок проведения измерений

Включить вилку сетевого шнура в розетку 220 В и включить сетевой щиток.

Перевести тумблер 1 на панели генератора в положение «Вкл», при этом должна загореться индикаторная лампочка 2.

Установить переключатель 5 «Множитель» в положение «100».

Установить переключатель 6 в положение «~».

Установить переключатель 7 «» в положение «0».

Повернуть ручку 8 по часовой стрелке до упора.

С помощью ручек 3 (грубо) и 4 (точно) установить на шкале генератора значение 10.

После выполнения указанных действий на выходе генератора появляется переменное напряжение с амплитудой около 10 В и частотой 1000 Гц, которое подается на исследуемую цепь.

Изменяя частоту переменного напряжения на выходе генератора (с помощью ручек 3 и 4) от 1 кГц до 10 кГц с шагом 1 кГц, записать в таблицу 1 показания стрелочных приборов, размещенных на стенде.

По данным таблицы 1 построить графики зависимостей UR , UL , UC и ULC от частоты. По графикам определить резонансную частоту цепи.

По данным таблицы 1 рассчитать сопротивления резистора, катушки индуктивности и конденсатора для каждого значения частоты. Результаты записать в таблицу 2.

По данным таблицы 2 построить графики зависимостей сопротивления резистора(R),катушки индуктивности (RL) и конденсатора (RC) от частоты. По графикам найти величину индуктивности L и емкости С.

Используя полученные значения L и C, рассчитать резонансную частоту, волновое сопротивление и добротность данной RLC-цепи. Сравнить рассчитанное значение ω о с полученным из графиков.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какая электрическая цепь называется цепью с сосредоточенными параметрами, с распределенными параметрами?

Как зависит сопротивление резистора, катушки индуктивности,  кон-

денсатора от частоты переменного тока?

Чему равен сдвиг фаз колебаний тока и напряжения в цепи, содержащей резистор, катушку индуктивности, конденсатор?

Что такое резонанс? Чему равна резонансная частота для тока в RLC-цепи?

Чему равна разность фаз между током и напряжением в RLC-цепи в момент резонанса, при частоте, близкой к нулю и при бесконечно высокой частоте внешней ЭДС?

Что такое волновое сопротивление? Что такое добротность колеба-тельной системы?

  Нарисуйте векторную диаграмму для RLC-цепи при w = wо.

Для поддержания тока в электрической цепи на заряды кроме кулоновских сил должны действовать силы неэлектрической природы (сторонние силы). Устройство, создающее сторонние силы, поддерживающее разность потенциалов в цепи и преобразующее различные виды энергии в электрическую энергию, называется источником тока. Для существования электрического тока в замкнутой цепи необходимо включение в нее источника тока.
Лабораторная работа по физике Изучение электронного осциллографа