Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Физический факультет. Кафедра общей физики

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Физический факультет. Кафедра общей физики"

Транскрипт

1 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) В.И.Козлов, П.В.Полевой, А.П.Штыркова Лабораторная работа 37- РЕЗОНАНС В КОНТУРАХ С ИНДУКТИВНОЙ СВЯЗЬЮ C C Москва 005

2 Лабораторная работа 37- РЕЗОНАНС В КОНТУРАХ С ИНДУКТИВНОЙ СВЯЗЬЮ. Изучаются установившиеся вынужденные колебания в связанных линейных колебательных системах с двумя степенями свободы на примере электрических контуров с индуктивной связью. Экспериментально определяются нормальные частоты колебаний по резонансным частотам. Изучается зависимость резонансных частот от коэффициента связи. ТЕОРИЯ. Изучение явлений, происходящих в сложных электрических цепях, обычно вызывает затруднения. Существенную помощь в понимании процессов в связанных электрических контурах может оказать принцип аналогии, поскольку механические колебательные системы являются наиболее наглядными для изучения колебаний. Как известно, вынужденные механические колебания линейного гармонического осциллятора описываются дифференциальным уравнением следующего вида: d x dx m + η + kx = F0 cos ω t. () Используя правила Кирхгофа для последовательного CR-контура, подключенного к источнику ЭДС, можно получить уравнение: d q dq + R + q = ε 0 cos ω t. () C Как видно из () и (), уравнения механических и электрических вынужденных колебаний подобны. Решение уравнения вынужденных механических колебаний хорошо известно, поэтому оно полностью может быть перенесено на случай электрических колебаний. Сравнивая уравнения () и (), легко проследить аналогию между механическими и электрическими величинами. В отсутствие внешней ЭДС в электрическом контуре возникают свободные собственные гармонические колебания, частота которых ω 0 определяется параметрами контура. Если в электрическом колебательном контуре действует переменная ЭДС, то в контуре устанавливаются вынужденные колебания с частотой этой вынуждающей силы ω, а собственные колебания затухают. При приближении частоты внешней силы ω к собственной частоте ω 0 амплитуда колебаний возрастает, и наблюдается явление резонанса. Таким образом, получив резонансную кривую, можно

3 определить собственную частоту системы, а значит, и параметры колебательного контура. Рассмотрим два колебательных контура, связанных между собой посредством магнитного потока (рис.). В данном случае говорят, что два контура имеют индуктивную связь. Наряду с индуктивной связью возможна емкостная связь контуров посредством общего конденсатора. Электрические C колебания, возникающие в системе связанных контуров, в общем случае являются негармоническими, так же как не являются гармоническими в общем случае и колебания в механических связанных системах. Однако известно, что сложное движение, которое совершает механическая система, может быть представлено в виде суперпозиции нормальных колебаний. Нормальными колебаниями, или модами, называются такие колебания связанных систем, при которых все их составные части колеблются по гармоническому закону с одинаковой частотой. Частоты нормальных колебаний называются нормальными частотами. Нормальные колебания можно рассматривать как независимые друг от друга, поэтому энергия не переходит от одной моды к другой, в то время как отдельные части сложной системы обмениваются энергией в процессе колебаний. Например, в системе связанных механических маятников такой обмен осуществляется через пружину связи. В электрических колебательных контурах с индуктивной связью обмен энергией осуществляется через общий магнитный поток, а все переменные величины - сила тока, напряжение на элементах контура - изменяются с одной из нормальных частот по гармоническому закону. Известно, что система, имеющая две степени свободы, имеет две нормальные частоты. Так, двум модам системы, состоящей из двух связанных гармонических осцилляторов, соответствуют две нормальные частоты. Найдем частоты нормальных колебаний системы двух электрических контуров с индуктивной связью (рис.). Рис.. Индуктивная связь колебательных контуров. C C I I C Рис.. Направления токов I и I в связанных электрических контурах. - коэффициент взаимной индукции ( = ). 3

4 Гармонические незатухающие колебания в системе возможны, если активное сопротивление контуров R и R отсутствует, поэтому положим R =R =0. Будем считать, что в контурах текут токи I и I, направление которых показано стрелками на рис.. Эти токи текут через катушки и и создают магнитные поля В и В, а значит и магнитные потоки. В случае, когда оси катушек и совпадают, а токи I и I в витках катушек направлены так как показано на рис.3а, суммарное магнитное поле в области между катушками равно магнитному полю первой катушки (B ) плюс магнитное поле второй катушки (B ). Тогда магнитный поток через катушку принимает вид Ф = I + I, а магнитный поток через катушку : Ф = I + I. Изменение токов I и I приведет к изменению dф магнитных потоков Ф и Ф, а значит, к появлению ЭДС индукции ε =. Следовательно, ЭДС индукции в первом контуре втором ε = +. di di ε = di + di, а во B I B I (a) ( б) I B I B Рис.3. Мгновенные направления токов I и I в витках катушек и силовых линий магнитных полей B и B для первой (а) и второй (б) моды. Воспользуемся правилами Кирхгофа для контуров (рис.), тогда мы получим следующую систему дифференциальных уравнений: I = C di di +, I = C di di +. (3) При написании системы уравнений (3) мы предполагаем, что в данный момент времени положительное направление обхода контуров и направление токов I и I совпадают (они указаны стрелками на рис.). Поэтому при обходе каждого из контуров падение напряжения на элементах C, C пишем со знаком «+». Естественно, что со временем изменятся величины и направления этих токов, однако, в уравнениях (3) это будет учитываться автоматически. 4

5 Рассмотрим случай одинаковых контуров, когда = =, C =C =C. Сложим первое и второе уравнения системы (3), а затем вычтем второе уравнение из первого. Учитывая, что заряды q и q на конденсаторах C и C равны q, = I,, после преобразований получим следующую систему уравнений: d =, C ( + ) [ q + q ] + [ q + q ] 0 d C ( ) [ q q ] + [ q q ] 0. (4) = Введем новые функции: q (+) = q + q, q (-) = q - q. (5) Тогда система уравнений (4) преобразуется в систему двух независимых уравнений гармонических колебаний: d d q q ( + ) ( ) ( + ) + ω q = 0, H ( ) + ω q = 0. (6) H Здесь введены обозначения: ω ω 0 ω 0 =, ω H =, ω + H 0 = C. (7) Уравнения (6) описывают нормальные колебания в связанных контурах, рассмотренные на рис.. Поэтому введенные нами функции q (+) и q (-) (5) называются нормальными координатами, а частоты, определяемые формулами (7), суть нормальные частоты. Заряды, а следовательно, и токи, возникающие в связанных контурах, могут быть представлены как суперпозиция величин q (+) и q (-), которые, как следует из уравнений (6), изменяются по гармоническому закону. Таким образом, мы видим, что любое колебание в связанных контурах можно представить как суперпозицию двух нормальных колебаний с нормальными частотами (7). Для возбуждения нормальных колебаний в контурах с индуктивной связью, по аналогии с механическими связанными системами, необходимо выполнение определенных начальных условий, в противном случае мы получим не нормальные колебания (моды), а биения. 5

6 Рассмотрим первую моду в системе из двух одинаковых связанных электрических контуров (рис.). Для того, чтобы ее возбудить, в начальный момент времени на верхнюю обкладку конденсатора C и на нижнюю обкладку конденсатора C поместим одинаковые заряды q =q =+Q 0. Тогда в контурах возникнут токи разрядки конденсаторов, показанные на рис. стрелками. Так как = =, C =C =C, то токи разрядки будут тоже одинаковыми (I =I =I). Как видно из рис.3а, магнитные поля катушек складываются. Поэтому магнитный поток через катушку примет вид: Ф =(+ )I. Магнитный поток через катушку запишется так: Ф =(+ )I. Изменение токов I и I приведет к изменению магнитных потоков Ф и Ф, а значит к появлению ЭДС индукции. Как видно из приведенных соотношений, влияние индуктивной связи проявляется в изменении величины магнитного потока Ф и Ф, а следовательно и ЭДС индукции. Учитывая симметрию задачи, мы можем заменить нашу систему двух индуктивно связанных контуров эквивалентной - простым колебательным контуром, составленным из конденсатора емкости С и катушки с индуктивностью ЭФФ_, где ЭФФ_ = +. Эффективный коэффициент самоиндукции ЭФФ_ учитывает не только индуктивные свойства катушки ( или ), но и влияние индуктивной связи ( ). В такой системе возникнут гармонические электрические колебания колебания с частотой первой моды (7): ω н =. ЭФФ _ C Рассмотрим вторую моду. Пусть в начальный момент времени на верхние обкладки конденсаторов C и C (рис.) поместили одинаковые заряды q =q =+Q 0. Тогда в контурах возникнут токи разрядки конденсаторов. В случае, когда оси катушек и совпадают, а токи I и I в витках катушек направлены так, как показано на рис.3б, магнитные поля вычитаются. Магнитный поток через катушку примет вид Ф =(- )I. Магнитный поток через катушку запишется так Ф =(- )I. Тогда для частоты электрических колебаний в эквивалентном колебательном контуре получается выражение: ω н = ЭФФ _ C, где эффективный коэффициент самоиндукции ЭФФ_ = -. Как видно, частота этих гармонических колебаний совпадает с частотой второй моды (7), полученной ранее. Мы рассмотрели нормальные колебания, которые возникают при выполнении определенных начальных условий. Однако, в общем случае имеют место биения, а не нормальные колебания. Поскольку система двух связанных контуров имеет две нормальные частоты, то при подключении внешней ЭДС она должна иметь две резонансные частоты. Резонанс наступает, когда частота внешней ЭДС будет близка к нормальной частоте системы. Покажем это. 6

7 R R Г I I0 C I I C Рассмотрим схему, изображенную на рис.4, где система двух связанных контуров подключена к генератору переменного тока. Генератором тока называется устройство, обладающее высоким внутренним сопротивлением, которое много больше сопротивления подключаемой нагрузки, что обеспечивает постоянство амплитуды тока, текущего через генератор. Рассмотрим установившиеся вынужденные колебания в системе контуров с индуктивной связью. Применим метод комплексных амплитуд для двух одинаковых контуров, когда = =, R =R =R, C =C =C. Пусть ток, текущий через генератор, изменяется с частотой ω и имеет амплитуду I 0. Исходя из правил Кирхгофа, для комплексных амплитуд токов I 0 и I 0 можно получить следующую систему уравнений: * i ω I0 + RI0 + I0 + iω I 0 = I 0 ε, 0 iω C iω C iω I0 + RI0 + I0 + iω I0 = 0. (8) iω C Как видно из системы уравнений (8), действие генератора тока эквивалентно действию ЭДС с амплитудой ε 0* =I 0 /iωc, включенной последовательно в первый колебательный контур. Сложим первое и второе уравнения системы (8), а затем вычтем второе уравнение из первого, тогда получим следующую систему уравнений: Рис.4 Два контура с индуктивной связью, подключенные к генератору тока. + i ω ( + ) 0 I 0 = ε ω C * [ I + ] R, + i ω ( ) 0 I 0 = ε ω C * [ I ] 0 R. (9) 0 7

8 В системе двух связанных контуров возможен резонанс, который связан с одной из двух мод, проиллюстрированных на рис.. При резонансе увеличиваются амплитуды токов I 0, I 0, а следовательно, и величина I 0 ± I 0. Также увеличивается и напряжение на элементах колебательного контура. Как следует из системы уравнений (9), при постоянной правой части амплитуда тока будет максимальной, если модуль импеданса принимает минимальное значение. Это имеет место, когда реактивная часть полного сопротивления равна нулю. Используя это условие, найдем резонансные частоты из системы уравнений (9). ω P = ω 0 ω, ω P = + 0. (0) Если сравнить формулы (0) для резонансных частот с формулами (7) для нормальных частот, то можно сделать важный вывод: резонансные частоты совпадают с нормальными частотами системы. Далее следует обсудить вопрос о том, всегда ли возможно отчетливое наблюдение двух резонансных пиков. Степень влияния контуров друг на друга количественно оценивают коэффициентом связи K, который определяется как среднее геометрическое из степеней связи первого контура со вторым K и второго контура с первым K : K = K K. () Покажем, как рассчитывается коэффициент K для случая индуктивной связи между контурами. Пусть в первом контуре C течет ток I, а второй контур C разомкнут (Рис.). Тогда на зажимах катушки возникнет ЭДС самоиндукции ε = di, а на катушке ЭДС взаимоиндукции этих двух ЭДС и характеризует степень связи контуров: K имеем: K =. Учитывая, что =, будем иметь согласно (): ε = K = di. Отношение. Аналогично для K = =. (). Эту формулу можно обобщить на случай любого типа связи между контурами. Умножим числитель и знаменатель на ω и введем обозначения: X m = ω -сопротивление связи, X = ω, X = ω - соответственно, реактивные 8

9 сопротивления в первом и втором контурах, имеющие тот же характер, что и X сопротивление связи. Тогда получим обобщенную формулу: K = X X. Условно связь контуров оценивается по коэффициенту () таким образом: очень слабая связь K < 0.00, слабая связь K = ( 5 % ), сильная связь K = (5 90 %), очень сильная (жесткая) связь K > Учитывая (), полученные выше соотношения (0) можно переписать следующим образом: ω 0 ω 0 ω P =, ω P =. (3) + K K Как видно из формул (3), увеличение коэффициента связи приводит к тому, что разница между резонансными частотами ω Р - ω Р увеличивается. Поскольку в реальных контурах имеются омические потери (активное сопротивление катушки, соединительных проводов...), то каждый резонансный пик обладает определенной шириной ω. Ширина резонансной кривой связана с добротностью Q известным соотношением: ω, =ω Р, / Q,. На резонансной кривой два пика будут различимы, если разность между резонансными частотами будет больше, чем ширина резонансных пиков CB ω Р - ω Р > ω, ω. (4) Более детальный анализ уравнений (9) показывает, что условию (4) эквивалентно условие: Q K >, (5) где Q добротность второго контура. При Q K < два связанных контура ведут себя как один контур, у которого имеется только одна резонансная частота. 9

10 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. Экспериментальная установка включает в себя специальную монтажную плату, генератор Г и вольтметр В (Рис.5). A R A A C C Γ B Рис.5. Схема установки для изучения резонанса в системе двух индуктивно связанных контуров. На монтажной плате размещены два колебательных контура C и С, а также балластное сопротивление R. Генератор синусоидальных сигналов Г с последовательно включенным резистором R представляет собой генератор тока. Резистор R с большим сопротивлением введен для постоянства амплитуды тока в цепи генератора при изменении его частоты. Каждая катушка имеет сторону квадратной рамки а = 84 мм. Число витков каждой катушки N = 00. Коэффициенты самоиндукции катушек одинаковы: = =,63 мгн. Одна из катушек индуктивности,, закреплена неподвижно, а другую,, можно плавно перемещать, чтобы иметь возможность изменять индуктивную связь между контурами. Минимальное расстояние между катушками х 0 = 0 мм. Ему соответствует нулевой отсчет на шкале перемещений катушки. В первый контур (ему соответствуют индексы на Рис.-3) включается в качестве источника внешнего переменного напряжения генератор синусоидальных сигналов Г, исследуемое напряжение измеряется вольтметром В. Упражнение. Резонансная кривая для одиночного контура. Из элементов на монтажной плате собирается сначала первый колебательный контур. Для этого необходимо соединить контакты А и А, а контакт А заземлить, соединив его с клеммой на генераторе. Катушку надо поставить на максимальном расстоянии от катушки, т.е. изолировать контур с катушкой. Генератор следует подключить к гнездам Г и Г, а вольтметр к гнездам В и В. Включить приборы тумблером Сеть, дать им прогреться 5ё0 минут. Установить на генераторе напряжение 4-5 В. Изменяя частоту генератора f = ω/π, обнаружить резонанс по показаниям вольтметра. Снять зависимость Uс (f), занести данные в таблицу. 0

11 Упражнение. Резонансная кривая для связанных контуров. Чтобы собрать колебательную систему, состоящую из двух индуктивно связанных контуров, надо соединить контакты А и А, а контакты А А разъединить. Вольтметр остается подключенным к гнездам В и В. Расстояние между катушками можно выбрать минимальным (х 0 = 0 мм). Изменяя частоту генератора f, найти по показаниям вольтметра два резонансных максимума, характерных для случая двух связанных контуров. Снять зависимость Uс (f), занести данные в таблицу. Упражнение 3. Нормальные (резонансные) частоты для системы связанных контуров при различных коэффициентах связи. Схема установки остается такой же, как и в Упр.. Изменяя положение подвижной катушки, для каждого положения (всего их должно быть 7ё0) следует находить резонансные (нормальные) частоты f Н и f Н. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.. Построить резонансную кривую для одиночного контура (Упр.) и для двух связанных контуров (Упр.). Две кривые построить на одной координатной сетке графика.. Рассчитать добротность Q контура по полуширине резонансной кривой. 3. Используя выражения (7) для нормальных частот, определить коэффициент взаимной индукции катушек эксп. 4. Используя вычисленный коэффициент взаимной индукции, а также коэффициенты самоиндукции катушек и, определить по формуле () коэффициент связи K. 5. Построить график зависимости нормальных (резонансных) частот от коэффициента связи, который следует рассчитать, используя формулу (3). 6. Для положения подвижной катушки, выбранного в Упр., рассчитать теоретическое значение коэффициента взаимной индукции теор для случая квадратных катушек, используя формулу (6). 7. Сравнив значения эксп и теор, дать объяснение возможному расхождению между ними. Замечание. Выражение для коэффициента взаимной индукции двух квадратных катушек имеет вид [5]: = µ 0 8 N 4π x a + x + a + x a + + a ln a x + x a + a + x a ln a + x, (6) где а сторона квадратной рамки; х расстояние между центрами катушек.

12 Контрольные вопросы.. Как описать модель линейного гармонического осциллятора с сосредоточенными параметрами для случаев механических и электрических колебаний?. Что такое собственные и вынужденные колебания электрического контура? 3. Как можно сделать связанную колебательную систему в случае механических и электрических колебаний? 4. Что такое нормальные колебания? 5. Опишите нормальные колебания двух индуктивно связанных контуров. 6. Как рассчитывается коэффициент связи для двух контуров с индуктивной связью? 7. Нарисуйте резонансную кривую для одиночного контура и для двух индуктивно связанных контуров. 8. При каких частотах имеются резонансные максимумы для одиночного контура и для двух контуров с индуктивной связью? 9. Что такое коэффициент взаимной индукции? 0. Всегда ли два связанных контура могут иметь две резонансные частоты? Литература.. С.Г. Калашников. Электричество. М., Наука, 985, с.78-99, А.Н. Матвеев. Электричество и магнетизм. М., Высшая школа, 983, с А. Портис. Физическая лаборатория. М., Наука, 97, с Г. Пейн. Физика колебаний и волн. М., Мир, 979, с И.Е. Тамм. Основы теории электричества. М, Наука, 976, с

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ Лабораторный практикум по ФИЗИКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ Боков П.Ю., Козлов В.И., Митин И.В., Полевой П.В., Салецкий А.М., Червяков А.В., Штыркова А.П. Задача 37-СМ ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В КОНТУРАХ

Подробнее

Московский государственный университет

Московский государственный университет Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Козлов

Подробнее

Цель работы Изучение установившихся вынужденных колебаний в связанных линейных контурах с индуктивной и емкостной связью.

Цель работы Изучение установившихся вынужденных колебаний в связанных линейных контурах с индуктивной и емкостной связью. Цель работы Изучение установившихся вынужденных колебаний в связанных линейных контурах с индуктивной и емкостной связью. Идея эксперимента Используется два одинаковых колебательных контура, состоящие

Подробнее

С к и н - э ф ф е к т (резонансный метод исследования)

С к и н - э ф ф е к т (резонансный метод исследования) Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Лабораторная

Подробнее

Вынужденные колебания в последовательном. колебательный контур. Лабораторная работа 8. Теоретическая часть. di u L = L, u R = Ri, dt

Вынужденные колебания в последовательном. колебательный контур. Лабораторная работа 8. Теоретическая часть. di u L = L, u R = Ri, dt Лабораторная работа 8 Вынужденные колебания в последовательном колебательном контуре Цель работы: исследование амплитудно-частотной и фазовочастотной зависимостей напряжения на конденсаторе в последовательном

Подробнее

Механические колебания

Механические колебания Механические колебания Гармонические колебания Колебаниями называются процессы (движения или изменения состояния), повторяющиеся во времени вблизи некоторого среднего положения. Положение, вблизи которого

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ

ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ Цель работы: исследование зависимости напряжения на емкости и тока в колебательном контуре от частоты вынужденных колебаний ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Для

Подробнее

Тема 4.2. Цепи переменного тока

Тема 4.2. Цепи переменного тока Тема 4.. Цепи переменного тока Вопросы темы.. Цепь переменного тока с индуктивностью.. Цепь переменного тока с индуктивностью и активным сопротивлением. 3. Цепь переменного тока с ёмкостью. 4. Цепь переменного

Подробнее

Работа сила тока i = dq / dt, текущего через катушку (t - время), и напряжение на ней U L

Работа сила тока i = dq / dt, текущего через катушку (t - время), и напряжение на ней U L Работа 07 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ LC-КОНТУРЕ Задача Для параллельного LC колебательного контура измерить и вычислить следующие величины: ) логарифмический декремент затухания, добротность

Подробнее

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ОТЧЁТ по лабораторной работе 72

Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ОТЧЁТ по лабораторной работе 72 Государственное высшее учебное заведение «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики ОТЧЁТ по лабораторной работе 7 ВЫНУЖДЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ. РЕЗОНАНС В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Подробнее

Индуктивность в цепи переменного тока

Индуктивность в цепи переменного тока Лабораторная работа 7 Индуктивность в цепи переменного тока Цель работы: исследование зависимости сопротивления соленоида от частоты синусоидального тока, определение индуктивности соленоида, а также взаимной

Подробнее

Изучение резонанса напряжений и определение индуктивности методом резонанса

Изучение резонанса напряжений и определение индуктивности методом резонанса Лабораторная работа 3 Изучение резонанса напряжений и определение индуктивности методом резонанса ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определить индуктивность катушки методом резонанса. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Амперметр A 2.

Подробнее

Электромагнитные колебания. Квазистационарные токи. Процессы в колебательном контуре

Электромагнитные колебания. Квазистационарные токи. Процессы в колебательном контуре Электромагнитные колебания Квазистационарные токи Процессы в колебательном контуре Колебательный контур цепь состоящая из включенных последовательно катушки индуктивности, конденсатора емкости С и резистора

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ Цель работы: исследование зависимости напряжения на емкости и тока в колебательном контуре от частоты вынужденных колебаний. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Для

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ И ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИИ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ И ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИИ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ИЗУЧЕНИЕ СВОБОДНЫХ И ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИИ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Свободные электрические колебания в колебательном контуре Рассмотрим колебательный контур, состоящий из последовательно соединенных емкости

Подробнее

5. Электрические колебания

5. Электрические колебания 1 5 Электрические колебания 51 Колебательный контур Колебаниями в физике называют не только периодические движения тел но и всякий периодический или почти периодический процесс в котором значения той или

Подробнее

Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция 13 9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ 9.1. Незатухающие электромагнитные колебания Соединим пластины конденсатора через выключатель

Подробнее

Электрические колебания

Электрические колебания Электрические колебания Примеры решения задач Пример В схеме изображенной на рисунке ключ первоначально находившийся в положении в момент времени t переводят в положение Пренебрегая сопротивлением катушки

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы: изучение зависимости силы тока в колебательном контуре от частоты источника ЭДС, включенного в контур, и измерение

Подробнее

Лабораторная работа 23 б ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Лабораторная работа 23 б ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ 1 Лабораторная работа 3 б ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУЕ Цель работы экспериментальное исследование частотной зависимости напряжения на конденсаторе при вынужденных колебаниях в колебательном

Подробнее

U t = U 0 e ω Гармонически изменяющееся напряжение можно изобразить на комплексной плоскости напряжений.

U t = U 0 e ω Гармонически изменяющееся напряжение можно изобразить на комплексной плоскости напряжений. Экзамен. Комплексные токи и напряжения. Комплексные токи и напряжения вводят для рассмотрения гармонически изменяющихся токов и напряжений. Комплексные токи и напряжения позволяют заменить дифференциальные

Подробнее

Фазовый метод измерения параметров электрических цепей

Фазовый метод измерения параметров электрических цепей Лабораторный практикум по ФИЗИКЕ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Митин И.В., Полевой П.В. Фазовый метод измерения параметров электрических цепей U UГEH ϕ I UR U МОСКВА Фазовый метод измерения параметров электрических

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 30 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 30 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 30 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы изучение явлений, наблюдаемых в колебательном контуре при возбуждении в нем колебаний переменной

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ. Цель работы. Методические указания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ. Цель работы. Методические указания ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Цель работы Изучить затухающие колебания в контуре. Экспериментально и теоретически установить зависимости периода колебаний Т, логарифмического

Подробнее

Лабораторная работа 4.4 ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В RLC-КОНТУРЕ Цель работы Краткая теория

Лабораторная работа 4.4 ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В RLC-КОНТУРЕ Цель работы Краткая теория Лабораторная работа 4.4 ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В RLC-КОНТУРЕ 4.4.1. Цель работы Целью лабораторной работы является экспериментальное подтверждение закономерностей при вынужденных колебаниях в RLCконтуре.

Подробнее

Лабораторная работа 2.22 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО LC-КОНТУРА Ю.И.Туснов

Лабораторная работа 2.22 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО LC-КОНТУРА Ю.И.Туснов Лабораторная работа 2.22 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО LC-КОНТУРА Ю.И.Туснов Цель работы: изучение электромагнитных колебаний в LCконтуре и определение характеристик контура.

Подробнее

Лабораторная работа 2.23 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Е.В. Жданова, В.

Лабораторная работа 2.23 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Е.В. Жданова, В. Лабораторная работа.3 ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Е.В. Жданова, В.Б Студенов Цель работы: изучение зависимости силы тока в электрическом колебательном

Подробнее

Тема 3.1 Электромагнитные колебания

Тема 3.1 Электромагнитные колебания Тема 3. Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Уравнение колебательного контура 3. Свободные незатухающие колебания в контуре 4. Свободные затухающие колебания в контуре 5. Вынужденные колебания

Подробнее

Кафедра физики. Третьяков П.Ю., Морев А.В., Самсонова Н.П.

Кафедра физики. Третьяков П.Ю., Морев А.В., Самсонова Н.П. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

Лабораторная работа 2-32

Лабораторная работа 2-32 Лабораторная работа 2-32 Изучение вынужденных колебаний в последовательном колебательном контуре Лабораторная работа 2-32 Изучение вынужденных колебаний в последовательном колебательном контуре. Цель работы:

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o 2.13 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНЫХ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o 2.13 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНЫХ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o 2.13 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНЫХ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы Цель работы является изучение законов электричества и магнетизма; измерение параметров

Подробнее

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток Вынужденные электрические колебания. Переменный ток Рассмотрим электрические колебания, возникающие в том случае, когда в цепи имеется генератор, электродвижущая сила которого изменяется периодически.

Подробнее

Лекц ия 28 Электромагнитные колебания

Лекц ия 28 Электромагнитные колебания Лекц ия 8 Электромагнитные колебания Вопросы. Электромагнитный колебательный контур. Незатухающие колебания. Формула Томсона. Затухающие колебания. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс. Добротность

Подробнее

Элементы электрических цепей синусоидального тока. Цель работы: Ознакомиться с основными элементами электрических цепей

Элементы электрических цепей синусоидального тока. Цель работы: Ознакомиться с основными элементами электрических цепей 03001. Элементы электрических цепей синусоидального тока Цель работы: Ознакомиться с основными элементами электрических цепей синусоидального тока. Освоить методы электрических измерений в цепях синусоидального

Подробнее

, где I m амплитуда силы тока

, где I m амплитуда силы тока ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8. ИНДУКТИВНОСТЬ И ЕМКОСТЬ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы: определение зависимости индуктивного и емкостного сопротивлений от частоты, а также определение угла сдвига фаз тока

Подробнее

значения. Другое название действующих значений эффективные, а также среднеквадратичные.

значения. Другое название действующих значений эффективные, а также среднеквадратичные. Глава 3 Переменный ток Теоретические сведения Большая часть электрической энергии вырабатывается в виде ЭДС, изменяющейся во времени по закону гармонической (синусоидальной) функции Источниками гармонической

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o 2.10 ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o 2.10 ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N o. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы Целью работы является изучение колебательных процессов, наблюдаемых в электрической цепи на примере работы колебательного

Подробнее

Изучение вынужденных колебаний в LCR-контуре

Изучение вынужденных колебаний в LCR-контуре Лабораторная работа 5 Изучение вынужденных колебаний в LCR-контуре Цель работы Изучение установившейся реакции колебательной системы (LCRконтура) на непрерывное внешнее воздействие, изменяющееся во времени

Подробнее

Цель работы: изучение свободных затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре. Задача: определение характеристик затухающих колебаний.

Цель работы: изучение свободных затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре. Задача: определение характеристик затухающих колебаний. Цель работы: изучение свободных затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре. Задача: определение характеристик затухающих колебаний. Приборы и принадлежности: источник питания, колебательный

Подробнее

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток Приложение 4 Вынужденные электрические колебания Переменный ток Приведенные ниже теоретические сведения могут быть полезны при подготовке к лабораторным работам 6, 7, 8 в лаборатории "Электричество и магнетизм"

Подробнее

Основные характеристики переменного синусоидального тока

Основные характеристики переменного синусоидального тока Тема: Законы переменного тока Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц или макроскопических тел Переменным называется ток, который с течением времени изменяет свою величину

Подробнее

РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ РАБОТА 3 ИЗУЧЕНИЕ РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Цель работы: Определение онансной частоты электрического колебательного контура методом снятия онансных кривых силы тока и напряжений на

Подробнее

Лабораторная работа 35

Лабораторная работа 35 Лабораторная работа 35 Исследование резонанса в цепи переменного тока Методическое руководство Москва 04 г. Исследование резонанса в цепи переменного тока. Цель лабораторной работы Изучение зависимости

Подробнее

Резонансные явления в последовательном колебательном контуре.

Резонансные явления в последовательном колебательном контуре. 33. Резонансные явления в последовательном колебательном контуре. Цель работы: Экспериментально и теоретически исследовать резонансные явления в последовательном колебательном контуре. Требуемое оборудование:

Подробнее

Лабораторная работа 23 Вынужденные колебания в колебательном контуре

Лабораторная работа 23 Вынужденные колебания в колебательном контуре Лабораторная работа 23 Вынужденные колебания в колебательном контуре Цель работы: экспериментально исследовать зависимость напряжения на конденсаторе в электромагнитном последовательном колебательном контуре

Подробнее

Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Лабораторная работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ, ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы. Изучение основных закономерностей электрических цепей переменного тока

Подробнее

Аналитически они записываются следующим образом:

Аналитически они записываются следующим образом: Синусоидальный ток «на ладони» Большая часть электрической энергии вырабатывается в виде ЭДС, изменяющейся во времени по закону гармонической (синусоидальной) функции. Источниками гармонической ЭДС служат

Подробнее

2 семестр Лекция 1 Колебания Гармонические колебания. Механические гармонические колебания. Математический и физический маятники.

2 семестр Лекция 1 Колебания Гармонические колебания. Механические гармонические колебания. Математический и физический маятники. семестр Лекция Колебания Гармонические колебания. Механические гармонические колебания. Математический и физический маятники. Вопросы. Колебания. Частота и период колебаний, связь между ними. Гармонические

Подробнее

5.3 Определить, как будет меняться во времени сила тока I(t) через катушку

5.3 Определить, как будет меняться во времени сила тока I(t) через катушку 5.1 Через некоторое время τ после замыкания ключа К напряжение на конденсаторе С 2 стало максимальным и равным / n, где ЭДС батареи. Пренебрегая индуктивностью элементов схемы и внутренним сопротивлением

Подробнее

Электромагнитные колебания Основные теоретические сведения Гармонические колебания в колебательном контуре

Электромагнитные колебания Основные теоретические сведения Гармонические колебания в колебательном контуре Электромагнитные колебания Основные теоретические сведения Гармонические колебания в колебательном контуре Примером электрической цепи, в которой могут происходить свободные электрические колебания, служит

Подробнее

ОПИСАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ. Лабораторная работа 8

ОПИСАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ. Лабораторная работа 8 ОПИСАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ Лабораторная работа 1 Изучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов. Лабораторная работа 2 Исследование

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8. ИНДУКТИВНОСТЬ И ЕМКОСТЬ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. Теоретические положения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8. ИНДУКТИВНОСТЬ И ЕМКОСТЬ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. Теоретические положения ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8. ИНДУКТИВНОСТЬ И ЕМКОСТЬ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы: определение зависимости индуктивного и емкостного сопротивлений от частоты, а также определение угла сдвига фаз тока

Подробнее

Свободные электромагнитные гармонические. Колебательный контур i Рис U C

Свободные электромагнитные гармонические. Колебательный контур i Рис U C Сафронов В.П. 01 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ - 1 - Глава 16 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ 16.1. СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ q U C Колебательный контур i Рис. 16.1 L Колебательный контур электрическая

Подробнее

2.3. Электромагнитные колебания. Справочные сведения

2.3. Электромагнитные колебания. Справочные сведения 3 Электромагнитные колебания Справочные сведения Задачи настоящего раздела посвящены собственным электромагнитным колебаниям Действующие значения тока и напряжения определяются из выражения i dt, 4 u dt,

Подробнее

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ВТОРОГО ПОРЯДКА

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ВТОРОГО ПОРЯДКА Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Физико-технический факультет Кафедра оптоэлектроники

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТЫХ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ Цель работы: исследование коэффициента передачи и сдвига фаз между силой тока и напряжением в цепях, состоящих из последовательно

Подробнее

Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Электромагнитные колебания Темы кодификатора ЕГЭ: свободные электромагнитные колебания, колебательный контур, вынужденные электромагнитные колебания, резонанс,

Подробнее

m T T 2 k 2 период колебаний, когда масса будет равна сумме масс T-? Выразим массу m 1 и m 2 тогда тогда и подставим в формулу для общего периода

m T T 2 k 2 период колебаний, когда масса будет равна сумме масс T-? Выразим массу m 1 и m 2 тогда тогда и подставим в формулу для общего периода 5 Модуль Практика Задача Когда груз, совершающий колебания на вертикальной пружине, имел массу m, период колебаний был равен с, а когда масса стала равной m, период стал равен 5с Каким будет период, если

Подробнее

С к и н - э ф ф е к т (мостовой метод исследования)

С к и н - э ф ф е к т (мостовой метод исследования) Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Козлов

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет» ИЗУЧЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ

Подробнее

Л 2. Затухающие колебания

Л 2. Затухающие колебания Л Затухающие колебания 1 Колебательный контур Добавим в колебательный контур, состоящий из конденсатора C, индуктивности L и ключа К, Замкнем ключ - по закону Ома C IR L где введены обозначения D q C dq

Подробнее

Работа 2.1 Исследование затухающих колебаний в. колебательного контура.

Работа 2.1 Исследование затухающих колебаний в. колебательного контура. Работа 2.1 Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре Цель работы: изучение параметров и характеристик колебательного контура. Приборы и оборудование: генератор звуковых сигналов, осциллограф,

Подробнее

i Взаимной индуктивностью называется отношение потокосцепления взаимной индукции к току, его вызвавшему. ψ 21

i Взаимной индуктивностью называется отношение потокосцепления взаимной индукции к току, его вызвавшему. ψ 21 ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЛЕКЦИЯ 4 Цепи с взаимной индукцией. Рассмотрим два близко расположенных контура с числом витков w и w. На рисунке эти контуры условно покажем в виде одного витка. Ток, протекая в

Подробнее

Лабораторная работа 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Лабораторная работа 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР Лабораторная работа 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР Цель работы Изучить теорию резонансных радиотехнических цепей колебательных контуров (последовательного и параллельного). Исследовать АЧХ и ФЧХ

Подробнее

Лабораторная работа 5 Изучение электрических колебаний. Содержание работы и порядок её выполнения.

Лабораторная работа 5 Изучение электрических колебаний. Содержание работы и порядок её выполнения. На самом деле, это только практическая часть описания! Первые станиц в полном описании совпадают с книгой В.А.Соловьева и В.Е Яхонтовой «Методические указания к лабораторным работам по физике. Переменный

Подробнее

3.4. Электромагнитные колебания

3.4. Электромагнитные колебания 3.4. Электромагнитные колебания Основные законы и формулы Собственные электромагнитные колебания возникают в электрической цепи, которая называется колебательным контуром. Закрытый колебательный контур

Подробнее

ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы. Проверить выполнение закона Ома в цепях переменного тока для различных нагрузок, определить параметры нагрузок.. Переменные токи. Закон Ома При

Подробнее

Ток изменяется в фазе с приложенным напряжением. При включении конденсатора с емкостью C через него пойдет ток:

Ток изменяется в фазе с приложенным напряжением. При включении конденсатора с емкостью C через него пойдет ток: 1 Переменный электрический ток Физические процессы, происходящие в цепях синусоидального переменного тока, представляют собой установившиеся вынужденные электромагнитные колебания. Напряжение U, создаваемое

Подробнее

Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель работы: Используя закон Ома для цепи переменного тока, определить активное, индуктивное, емкостное и полное сопротивление цепи, индуктивность

Подробнее

МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Вариант 1 1. На рисунке 1 представлен график зависимости от времени координаты х тела, совершающего гармонические колебания вдоль оси Ох. Чему равен период колебаний

Подробнее

1. Основные положения теории

1. Основные положения теории . Основные положения теории.... Предварительная подготовка... 5 3. Задание на проведение эксперимента... 8 4. Обработка результатов экспериментов... 3 5. Вопросы для самопроверки и подготовке к защите

Подробнее

Лабораторная работа 5 Резонанс напряжений

Лабораторная работа 5 Резонанс напряжений Лабораторная работа 5 Резонанс напряжений В механической системе онанс наступает при равенстве собственной частоты колебаний системы и частоты колебаний возмущающей силы, действующей на систему. Колебания

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ

ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ Состав работы: - лабораторный модуль 1 шт. - блок формирования импульсов 1 шт. - источник питания (МАРС) 1 шт. - осциллограф одноканальный (С1 94) 1 шт. - приборная полка

Подробнее

Лабораторная работа 2-17 КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ (RLC КОНТУР)

Лабораторная работа 2-17 КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ (RLC КОНТУР) Лабораторная работа 2-17 1 КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ (RLC КОНТУР) Цель работы Изучение явлений резонанса напряжений в параллельном и последовательном RLC-контурах. Теоретическое введение

Подробнее

Цепи переменного тока. Реактивные сопротивления

Цепи переменного тока. Реактивные сопротивления 010401. Цепи переменного тока. Реактивные сопротивления Цель работы: Ознакомиться с основными элементами электрических цепей синусоидального тока. Освоить методы электрических измерений в цепях синусоидального

Подробнее

Работа 1.3. Изучение явления взаимной индукции

Работа 1.3. Изучение явления взаимной индукции Работа 1.3. Изучение явления взаимной индукции Цель работы: изучение явлений взаимной индукции двух коаксиально расположенных катушек. Приборы и оборудование: источник питания; электронный осциллограф;

Подробнее

Линейные цепи с индуктивно-связанными катушками.

Линейные цепи с индуктивно-связанными катушками. 03090. Линейные цепи с индуктивно-связанными катушками. Цель работы: Теоретические и экспериментальные исследования цепи с взаимной индуктивностью, определение взаимной индуктивности двух связанных магнитной

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей

Подробнее

Открытый банк заданий ЕГЭ

Открытый банк заданий ЕГЭ Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют

Подробнее

RC-ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

RC-ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Лабораторная

Подробнее

Лабораторная работа 2.26 ИЗМЕРЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ ДВУХ КАТУШЕК М.В. Козинцева, Т.Ю. Любезнова

Лабораторная работа 2.26 ИЗМЕРЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ ДВУХ КАТУШЕК М.В. Козинцева, Т.Ю. Любезнова Лабораторная работа 2.26 ИЗМЕРЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ ДВУХ КАТУШЕК М.В. Козинцева, Т.Ю. Любезнова Цель работы: измерение взаимной индуктивности двух коаксиально расположенных катушек. Задание: определить

Подробнее

Лекц ия 26 Закон Ома для цепи переменного тока

Лекц ия 26 Закон Ома для цепи переменного тока Лекц ия 26 Закон Ома для цепи переменного тока Вопросы. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Метод векторных диаграмм. Закон Ома для цепи переменного тока. Резонанс в последовательной и параллельной

Подробнее

Свободные колебания в колебательном контуре

Свободные колебания в колебательном контуре Лабораторная работа 5 Свободные колебания в колебательном контуре Цель работы: изучение затухающих колебаний в колебательном контуре при различных значениях емкости, индуктивности, активного сопротивления.

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Хабаровск 2000 Министерство образования Российской Федерации Хабаровский государственный технический университет ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ

Подробнее

. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ Колебательными называются процессы, при которых параметры, характеризующие состояние колебательной системы, обладают определе

. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ Колебательными называются процессы, при которых параметры, характеризующие состояние колебательной системы, обладают определе Лабораторная работа ИЗУЧЕНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ. ВВЕДЕНИЕ Экспериментальное изучение механических колебаний, в том числе затухающих, является трудоемкой задачей, требующей высокой точности

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 224 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА УСТАНОВЛЕНИЯ ТОКА В ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ИНДУКТИВНОСТЬ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 224 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА УСТАНОВЛЕНИЯ ТОКА В ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ИНДУКТИВНОСТЬ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА УСТАНОВЛЕНИЯ ТОКА В ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ИНДУКТИВНОСТЬ Введение При замыкании или размыкании цепи, содержащей катушку индуктивности, возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая

Подробнее

Изучение затухающих колебаний с помощью осциллографа

Изучение затухающих колебаний с помощью осциллографа Лабораторная работа 5 Изучение затухающих колебаний с помощью осциллографа ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определить период затухающих колебаний и декремент затухания колебательного контура. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ 1. Генератор

Подробнее

R I Сопротивлением участка цепи переменного тока называют величину равную: U I R I. I эфф. эфф m

R I Сопротивлением участка цепи переменного тока называют величину равную: U I R I. I эфф. эфф m Тема: ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕКИЙ ТОК Основные теоретические сведения Переменным называется ток, который с течением времени изменяет свою величину или направление. Квазистационарным называется переменный ток,

Подробнее

15. Электрические колебания

15. Электрические колебания 5. Электрические колебания Вопросы. Дифференциальное уравнение, описывающее свободные колебания заряда конденсатора в колебательном контуре, имеет вид Aq + Bq = 0, где A и B известные положительные постоянные.

Подробнее

10. ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

10. ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 44 0 ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕКИЙ ТОК 0 Основные понятия и определения Переменным называется ток, который с течением времени изменяет свою величину Квазистационарным называется переменный ток, который во всех

Подробнее

Работа 3.15 Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре

Работа 3.15 Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре Работа 3.5 Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре Оборудование: панель с конденсаторами и катушкой индуктивности, магазин сопротивлений, электронный осциллограф, звуковой

Подробнее

Московский государственный университет

Московский государственный университет Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Козлов

Подробнее

Лекция 39. Тема: . Ток отстает от. напряжения по фазе на π/2 (рис. 2). Амплитуда силы тока

Лекция 39. Тема: . Ток отстает от. напряжения по фазе на π/2 (рис. 2). Амплитуда силы тока Тема: Лекция 39 Вынужденные колебания в цепи переменного тока. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Закон Ома для цепи переменного тока. Мощность переменного тока. Резонанс

Подробнее

. Заметим, что импеданс также равен отношению комплексных амплитуд напряжения и тока:

. Заметим, что импеданс также равен отношению комплексных амплитуд напряжения и тока: Экзамен Комплексное сопротивление импеданс Импеданс или комплексное сопротивление по определению равно отношению комплексного напряжения к комплексному току: Z ɶ Заметим, что импеданс также равен отношению

Подробнее

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. RC-генератор гармонических колебаний

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. RC-генератор гармонических колебаний Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) В.М.Буханов,

Подробнее

Лабораторная работа 10 Определение индуктивности соленоида 1. Цель работы: ознакомление с одним из методов определения индуктивности соленоида.

Лабораторная работа 10 Определение индуктивности соленоида 1. Цель работы: ознакомление с одним из методов определения индуктивности соленоида. Лабораторная работа 10 Определение индуктивности соленоида 1 Цель работы: ознакомление с одним из методов определения индуктивности соленоида. Приборы и принадлежности: мультиметр шт. 1 амперметр, вольтметр

Подробнее

Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока Лабораторная работа 6 Конденсатор в цепи переменного тока Цель работы: исследование зависимости проводимости конденсатора от частоты синусоидального тока. Определение емкости конденсатора и диэлектрической

Подробнее

НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБО- РАТОРНОЙ РАБОТЫ ФЭЛ-1

НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБО- РАТОРНОЙ РАБОТЫ ФЭЛ-1 НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБО- РАТОРНОЙ РАБОТЫ ФЭЛ-1 ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ И ПАРАЛЛЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ Тула, 009 г ЛАБОРАТОРНАЯ

Подробнее

4 ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА

4 ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА 4 ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА 4.1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ. ПРИНЦИП ГЕНЕРИРОВАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА 4.1.012. Синусоидальным называется ток, мгновенное

Подробнее

ВЫНУЖДЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

ВЫНУЖДЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра

Подробнее