Анализ зависимости условного периода логарифмического декремента затухания и добротности контура

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.

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:

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).