де RП - повний опір ланцюга; r - внутрішній опір джерела струму; R - опір резистора, включеного в контур; RL - активний опір котушки індуктивності.
1. Розрахунок теоретичного значення добротностіQТЕОР
Добротність контуру QТЕОР можна розрахувати за формулою (9), знаючи параметри електричного кола RП. L і C.
2. Визначення добротності за вимірюваннями резонансного напряженіяU0РЕЗі амплітуди змушує е. д. с.E0
Співвідношення (8) при малих коефіцієнтах затухання набирає вигляду
U0РЕЗ
3. Визначення добротності по ширині резонансної кривої
Шириною резонансної кривої називається різниця частот 1 і 2. при яких досягається ефективне значення резонансного напруги на конденсаторі, рівне (див. рис. 3) U0
Різниця цих частот 2 1 називається смугою пропускання контуру.
Енергія, запасені в контурі при резонансі, на межах смуги пропускання зменшується в два рази.
Користуючись співвідношеннями (9) і (10) і перетворюючи рівняння (5), отримуємо, що з достатнім ступенем точності
Таким чином, знаючи і РЕЗ. можна обчислити добротність контуру.
Розрахунок добротності цим методом проводиться за допомогою отриманої експериментально резонансної кривої, побудованої в координатах U0, W: визначаються значення 1 і 2. відповідні напрузі U0
У даній роботі циклічним частотам РЕЗ. 1 і 2 відповідають значення частоти генератора f / (2) [Гц], тому
Метод вимірювання та опис апаратури
Для виконання роботи використовується найпростіший коливальний контур, що складається з послідовно з'єднаних котушки індуктивності L. конденсатора C і опору R. Резонансні криві знімають при різних опорах, включених в контур. Спостереження за зміною амплітуди коливань на конденсаторі проводиться за допомогою електронного осцилографа. Для цього сигнал з конденсатора подається на вхід «Y» осцилографа, і при зміні частоти генератора вимірюється амплітуда напруги. При цьому діапазон частот вибирається досить широким в обидві сторони по відношенню до резонансної частоти. Резонансна частота відповідає найбільшій амплітуді вимірюваної напруги при заданому опорі контура. Визначення добротності контуру проводиться двома з вищеописаних способів: по ширині резонансної кривої і по відношенню резонансного напруги до амплітуди змушує е. д. з. Отримані результати дозволяють обчислити омічний опір контуру і оцінити значення внутрішнього опору генератора.
Порядок виконання роботи
1. Увімкніть генератор синусоїдальних коливань і електронний осцилограф і зберіть схему для вимірювань відповідно до вказівок на стенді.
2. Розрахуйте власну частоту контуру за формулою
3. Визначте за осцилограф амплітуди вимушених коливань напруги U0. знімається з конденсатора в розподілах масштабної сітки на екрані осцилографа, при фіксованих значеннях частоти f генератора в обраному діапазоні частот при R1. Отримані дані занесіть в табл. 1.
4. Повторіть досвід (пункт 3) при іншому опорі R2. включеному в контур.
5. Не змінюючи налаштування генератора, визначте амплітуду коливань е. д. з. генератора, відповідну резонансній частоті, отриманої експериментально в п. 3, 4. Для цього встановіть на генераторі резонансну частоту, вихід генератора підключіть безпосередньо до входу електронного осцилографа за допомогою перемикача на стенді, і зафіксуйте амплітуду сигналу E0. Результат занесіть в табл. 1 і табл. 2.
6. За даними табл. 1 побудуйте резонансні криві при різних опорах контуру R1 і R2.
7. На кожній резонансної кривої відзначте рівень, відповідний 0, U0РЕЗ.
Для продовження скачування необхідно зібрати картинку: