Результаты измерений и вычислений

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА С ПОМОЩЬЮ ЧАСТОТОМЕРА

 

Выполнил:

Студент гр.

 

Проверил:

 

Мариуполь 201 г.

 

1. Цель работы:

изучить электромагнитные колебания в LC- контуре и процесс создания автоколебаний в простейшем ламповом генераторе. Определить индуктивность соленоида.

 

Схема лабораторного стенда

Автоколебательной называется реальная система, совершающая незатухающие колебания, закон и частота которых зависят от её конструкции и параметров. Любая автоколебательная система состоит из следующих частей: 1) источник, содержащий столь большой запас энергии, что её можно считать постоянной; 2) собственно колебательная часть; 3) клапан, пропускающий определенные порции энергии в соответствующие промежутки времени от источника к колебательной части системы. Часть прибора, осуществляющая связь колебательной части и клапана, носит название обратной связи. При таком управлении работой клапана исключается возможность включения и выключения источника энергии «не в такт».

Автоколебательные системы в зависимости от их устройства делятся на два типа: томсоновские и релаксационные. Томсоновские автоколебания совершаются по синусоидальному закону. Характерным признаком таких колебаний является переход энергии из одной формы в другую. Примеры томсоновских автоколебаний: часовой механизм, ламповый генератор.

Рис. 1 - Принципиальная схема лампового генератора

Принципиальная схема лампового генератора изображена на рисунке 1. Его главной частью является колебательный контур LC. Для того, чтобы колебания,существующие в этом контуре, не затухали, необходимо пополнять энергию, рассеянную системой, за счет какого-либо источника. Им является анодная батарея Б, энергия которой преобразуется в энергию контура. Катод трех электродной лампы питается от батареи накала ; – сетка, в цепь которой между сеткой и катодом включена катушка L΄.

Такимобразом, катушка L΄ и катушка колебательного контура L, связанные индуктивно, образуют как бы первичную и вторичную обмотки трансформатора, но без сердечника. Катушка L΄ управляет напряжением на сетке и осуществляет обратную связь между колебаниями в контуре и на сетке лампы. Если в контуре происходят колебания, то по катушке контура потечет переменный ток, который наводит в катушке L΄ переменную э.д.с. На сетке происходит перемена знака – то положительный, то отрицательный, причем период этих колебаний знака на сетке вычисляется по формуле Томсона. Таким образом, лампа периодически «отпирается» и «запирается», в результате чего в контуре появляются пульсации силы анодного тока лампы. Анодный ток периодически действует на контур и поддерживает в нем колебательный процесс. При соответствующем подборе фазы колебаний анодного тока колебания в контуре становятся незатухающими.   Приборы и материалы: частотомер ИЧ-6, катушка индуктивности, набор конден­саторов, трехэлектродная лампа с подогреваемым катодом, ламповый выпрямитель, сопротивление.

Расчетная формула

Индуктивность катушки колебательного контура

- емкость конденсатора колебательного контура;
- частота электромагнитных колебаний в контуре.

 

Результаты измерений и вычислений

Таблица результатов эксперимента и вычислений

№	Сі, пФ	νі, кГц	Li,мГн
Σ	--------	--------		---------

 

Среднее выборочное значение индуктивности катушки:

, Гн.

Среднее квадратичное значение выборочного сред­него значения по формуле

, Гн.

Принимаем значение доверительной вероятности γ = 0,

По таблицам находим значение коэффициента Стьюдента t_γ,n =

Значение доверительного интервала

(Гн).

Окончательный результат измерений и вычислений индуктивности:

Гн, при γ =.

Расчетно-графическое задание по лабораторной работе.

1. Показания амперметра, подключенного последовательно к LC -контуру,
- действующее значение тока I_g в колебательном контуре для конденсатора
пФ:

амплитудное значение силы тока:

А.

2. Уравнения изменения заряда q и разности потенциалов U на обкладках конденсатора пФ и тока I:
cos t =, (нКл)

I=− =

=

Изобразим в пределах одного периода графики этих зависимостей:

 

 

3. Уравнения изменения со временем энергии электрического поля и энергии магнитного поля, а полная энергия электромагнитного поля в данном колебательном контуре:

Выводы:

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: