Порядок выполнения работы

Выполнение измерений

1. Соберите электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рис. 8.4. Установите необходимые режимы измерения мультиметра 2 и осциллографа 5 (см. рис. 8.3).

2. Включите кнопками «Сеть» питание блока генераторов напряжения и блоков мультиметра и осциллографа.

3. В таблицу запишите параметры N₁, N₂, l₁, S₁.

Таблица 8.1

4. Регулятором установки частоты установите частоту сигнала ν = 1000 Гц. При этом значение тока в длинном соленоиде измерьте миллиамперметром I₁= … мА и проведите замер напряжения на коротком соленоиде U₂. Результаты занесите в таблицу.

5. Проведите подобные измерения для других частот, указанных в таблице 8.1.

6. Используя формулу (10) рассчитайте для каждого измерения экспериментальный коэффициент магнитной индукции М_Э21.

7. Рассчитайте среднее значение экспериментального коэффициента магнитной индукции < М_Э >.

8. По формуле (4) рассчитайте теоретическое значение коэффициента магнитной индукции М_Т.

9. Сравните между собой значения экспериментального М_Э и теоретического М_Т коэффициентов взаимной индукции. Рассчитайте погрешности. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое коэффициент взаимной индукции?

2. В каких единицах измеряется коэффициент взаимной индукции?

3. Почему в данной работе используется длинный и короткий соленоиды?

4. Что такое магнитный поток?

5. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

6. Сформулируйте закон Фарадея для электромагнитной индукции.

7. Что такое действующие значения тока и напряжения?

РАБОТА № 9

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ФАЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Цель: Измерить разность фаз электрических колебаний различными методами, сравнить измеренные значения с рассчитанными теоретически.

Оборудование: Лабораторная работа «Изучение разности фаз электрических колебаний» проводится на установке, собранной по схеме (рис. 9.1) и состоящей из лабораторного комплекса по электричеству и магнетизму, магазина сопротивлений, магазина емкостей и осциллографа С1-93. Принцип работы заключается в получении вынужденных колебаний, возникающих в интегрирующей RC-цепочке под воздействием внешней ЭДС (синусоидального сигнала, подаваемого с генератора ГССФ), изучении явлений, наблюдаемых при наложении колебаний с различными частотами, и в исследовании зависимости амплитуды и фазы этих колебаний от частоты вынуждающего воздействия. Наблюдение вынужденных колебаний ведется по экрану осциллографа, подключенного согласно схеме (рис. 9.1). Монтажная схема приведена на рисунках 9.2, 9.2а, 9.2б.

Ход работы:Собрать схему (рис. 9.1, 9.2). Подать сигнал с генератора ГССФ на вход первого канала осциллографа.

Рис. 9.2. Монтажная схема

Рис. 9.2а. Внешний вид монтажной схемы и наложенных сигналов

Рис. 9.2б. Внешний вид монтажной схемы и наложенных сигналов (сложение по Х, У)

Измерить по шкале осциллографа период Т и время запаздывания t (рис. 9.3а).

Рис. 9.3 а, б. Определение разности фаз колебаний

Разность фаз определяется как j₁ = 2pt/T.

Затем разность фаз необходимо измерить вторым способом: подать сигнал с выхода генератора на вход X осциллографа, а с выхода RC-цепочки — на вход Y. Получается простейшая фигура Лиссажу — эллипс (рис. 9.2б). Далее следует измерить отрезки H и h (рис. 9.3б).

Разность фаз определяется соотношением:

sinj2 = h/H.

Найти абсолютную и относительную погрешности измерения: Dj₁ = /j – j₁/; Dj₂ = /j – j₂/; Dj₁(%) = (Dj₁/j₁) 100%; Dj₂(%) = (Dj₂/j₂) 100%.

По итогам исследования сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Какой вид цепочки — дифференцирующая или интегрирующая — используется в данном опыте?

2. Чем определяется разность фаз вынужденных колебаний в интегрирующей RC-це­почке?

3. Какие способы измерения разности фаз колебаний Вам известны?

4. Выведите выражения для измерения разности фаз колебаний.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: