Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электромагнетизм_Журнал_Отчетов

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
268.09 Кб
Скачать

H10 = ________________________ = ________ А/м;

B1 = ________________________ = ________ Тл;

B2 = ________________________ = ________ Тл;

B3 = ________________________ = ________ Тл;

B4 = ________________________ = ________ Тл;

B5 = ________________________ = ________ Тл;

B6 = ________________________ = ________ Тл;

B7 = ________________________ = ________ Тл;

B8 = ________________________ = ________ Тл;

B9 = ________________________ = ________ Тл;

B10 = ________________________ = ________ Тл.

изаполним соответствующие графы таблицы.

2.Используя полученные величины, построим график зависимости B = f (H):

В, Тл

Н, А/м

3. По формуле µ = B / µ0 H рассчитаем значения магнитной проницаемости использованного магнетика:

µ1 = ________________________ = ________ ;

µ2 = ________________________ = ________ ;

µ3 = ________________________ = ________ ;

µ4 = ________________________ = ________ ;

µ5 = ________________________ = ________ ;

µ6 = ________________________ = ________ ;

µ7 = ________________________ = ________ ;

µ8 = ________________________ = ________ ;

µ9 = ________________________ = ________ ;

µ10 = ________________________ = ________ .

Здесь µ0 = 4π 107 Гн/м – магнитная постоянная. Внесём полученные величины в таблицу и построим график µ = f (H ):

µ

Н, А/м

4. Из соотношений (8) и (9) выразим и вычислим абсолютные погрешности ∆Н, ∆В и ∆µ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

l

 

U x

 

 

 

 

 

Hi

 

N1

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

= Hi

N

1

 

+

 

R

 

 

 

+

l

 

+

U

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

C

 

 

 

 

N

 

 

S

 

 

U y

 

 

B

= B

2

+

 

 

 

2

+

 

 

 

 

 

 

2

+

 

 

+

 

 

 

 

 

и

C

 

 

 

N

 

 

 

S

 

U

 

 

i

i

R

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆µ0

 

 

Hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆µi i

B

 

+

 

 

 

 

 

+

 

H

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

0

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешности R составляют 3 % от номинала,

N1 = ∆N2 =1 витку, ошибки ∆l, ∆S и ∆С

берутся согласно правилу для известных величин, погрешностью ∆µ0 пренебрегаем, а неточ-

ности ∆Ux и ∆Uy оцениваются по классу точности вольтметра. Ui = a100Uпр , где а – класс точности, Uпр – выставленное предельное значение измеряемого напряжения.

Подставляя числовые значения имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/м;

H1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= _____

+

+

+

 

 

= ______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2 = __________ __________ = __________ А/м;

H3 = __________ __________ = __________ А/м;

H4 = __________ __________ = __________ А/м;

H5 = __________ __________ = __________ А/м;

H6 = __________ __________ = __________ А/м;

H7 = __________ __________ = __________ А/м; H8 = __________ __________ = __________ А/м;

H9 = __________ __________ = __________ А/м;

H10 = __________ __________ = __________ А/м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тл;

B1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= _____

+

+

+

+

 

 

= _____

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2 = __________ __________ = __________ Тл;

B3 = __________ __________ = __________ Тл;

B4 = __________ __________ = __________ Тл;

B5 = __________ __________ = __________ Тл;

B6 = __________ __________ = __________ Тл;

B7 = __________ __________ = __________ Тл;

B8 = __________ __________ = __________ Тл;

B9 = __________ __________ = __________ Тл;

B10 = __________ __________ = __________ Тл.

 

 

B1

 

∆µ0

 

H1

 

 

 

B1

 

H1

 

= ______ ;

∆µ1

 

+

+

 

1

 

+

 

1

B

µ

0

H

1

 

 

B

H

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

B2

 

H2

 

 

 

 

 

 

= _____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆µ2

2

 

B

+

H

2

 

= _____

+

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

 

H3

 

 

 

 

 

 

= _____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆µ3

3

 

B

+

H

3

 

= _____

+

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4

 

H4

 

 

 

 

 

 

= _____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆µ4

4

+

+

 

 

B

H

4

 

= _____

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B5

 

H5

 

 

∆µ5

5

 

+

 

 

 

B

H

5

 

= _____

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

B6

 

H6

 

 

∆µ6

6

 

+

 

 

 

B

H

6

 

= _____

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

B7

 

H7

 

 

∆µ7

 

+

 

 

7

B

H

 

 

= _____

 

 

7

 

 

7

 

 

 

 

 

B8

 

H8

 

 

∆µ8

8

 

+

 

 

 

B

H

8

 

= _____

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

B9

 

H9

 

 

∆µ9

9

 

+

 

 

 

B

H

9

 

= _____

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

B10

 

H10

 

 

∆µ10

10

 

+

 

 

 

B

H

10

 

= _____

 

 

 

10

 

 

 

 

+ = _____ ;

+ = _____ ;

+ = _____ ;

+ = _____ ;

+ = _____ ;

+ = _____ .

5. Выводы: ________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Лабораторная работа 5

ИЗУЧЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В КОНТУРЕ

Работа выполнена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Работа зачтена "___" _____________ 20 ___ г. _____________

(подпись)

Задание I

Исследование зависимости периода колебаний от параметров колебательного контура: ёмкости С и индуктивности L

Заданы преподава- Li

= L___ ,

 

 

Ci = C___

 

 

 

 

 

 

 

 

 

телем:

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lj = L___ ,

 

 

Cj = C___

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пара-

Li, Lj,

Ci, Cj,

RLi ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ·

Тэксп ·

Ттеор

·

ЕТ

,

 

 

 

 

метры

RLj ,

 

 

 

N

 

 

 

105,

105,

105,

 

 

 

 

 

контура

мГн

нФ

 

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

с

с

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li, Cj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li, Cj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lj, Ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lj, Cj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. По формуле (5) рассчитаем теоретические значения периодов (Ттеор):

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с;

 

 

T1

= 2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li

= 6,28

 

 

 

 

 

 

 

= ______

 

 

 

L C

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ______ с;

 

 

T

= 2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li

 

 

= 6,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L C

 

 

 

 

4L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

= 2π

1

 

 

 

 

 

 

RLj2

 

= 6,28

 

 

 

 

 

 

 

= ______

с;

 

 

 

L

C

 

4L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

i

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

= 2π

1

 

 

 

 

RLj2

 

= 6,28

 

 

 

 

 

 

 

= ______

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

LjC j

 

 

 

 

4L2j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Сравнивая теоретические значения периодов с экспериментально замеренными, ви-

дим, что _________________________________________

______________________________________________________________ .

Выводы:

а) с увеличением ёмкости конденсатора С период колебаний _______

______________________________________________________________ ;

б) с увеличением индуктивности катушки L период колебаний _____

______________________________________________________________ .

3.Найдём относительные погрешности в оценке периодов для рассмотренных сочетаний параметров:

E

 

= T1 теор Т1 эксп

 

T

 

Т1 теор

 

 

 

1

 

 

 

 

 

E

 

 

= T2 теор Т2 эксп

T

 

 

Т2 теор

 

2

 

 

 

 

 

E

 

 

= T3 теор Т3 эксп

T

 

Т3 теор

 

 

3

 

 

 

 

 

E

 

 

= T4 теор Т4 эксп

T

 

 

 

 

4

Т4 теор

 

=________________________ = ________ ;

=________________________ = ________ ;

=________________________ = ________ ;

=________________________ = ________ .

Задание II

Определение логарифмического декремента затухания и добротности колебательного контура

 

Ri = _________ Ом;

Rj = _________ Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li,

Ci,

Ri,

эксп

 

Aэксп

,

 

 

 

 

Еδ,

Еθ,

п/

Lj,

Cj,

, В

(t +NT )

 

 

δэксп

δтеор

θэксп

θтеор

Ом

At

 

В

 

 

%

%

 

п

мГн

нФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li,

Ci,

R ,

 

 

 

Aэксп

 

,

 

 

 

 

Е

,

Е

,

 

п/

Lj,

Cj,

j

Atэксп , В

(t+NT )

 

δэксп

δтеор

θэксп

θтеор

δ

 

θ

 

 

п

мГн

нФ

Ом

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

%

%

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

1. Сравнивая осциллограммы, видим:

а) с увеличением ёмкости конденсатора С амплитуда колебаний ____

______________________________________________________________ ;

б) с увеличением индуктивности катушки L амплитуда ____________

______________________________________________________________ ;

в) с увеличением омического сопротивления R амплитуда _________

______________________________________________________________ .

2. Сравнивая амплитуды Ат и Ат+N (для соседних колебаний N = 1), рассчитаем логарифмические декременты затухания:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

эксп

=

1

ln

 

Am

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m+N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δэксп

=

 

 

 

 

ln

 

 

 

= _____;

δэксп

=

 

 

 

ln

 

 

 

= _____;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ3экспR =

 

 

ln

 

 

 

= _____;

δ4экспR =

 

 

ln

 

 

 

= _____;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δэксп =

 

 

 

ln

 

 

= _____;

δэксп

=

 

 

 

ln

 

 

= _____;

 

 

 

 

 

 

 

 

1R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ3экспR

=

 

 

 

 

ln

 

= _____;

δ4экспR

=

 

 

 

ln

 

= _____;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и добротности контуров:

 

 

 

 

 

 

 

Qэксп = π δэксп ;

 

 

 

 

 

 

 

 

Qэксп

=

π

=

π

= ____;

Qэксп

=

 

π

=

 

π

= ____;

δэксп

 

 

δэксп

 

 

1Ri

 

 

 

 

 

 

2Ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1R

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

Q3экспR =

π

=

π

= ____;

Q4экспR

=

 

π

=

 

π

= ____;

δэксп

 

 

δэксп

 

 

i

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1R

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

Qэксп

=

π

=

π

= ____;

Qэксп

=

 

π

=

 

π

= ____;

δэксп

 

 

δэксп

 

 

1R j

 

 

 

 

 

 

2R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1R j

 

 

 

 

 

 

 

 

2R j

 

 

 

 

 

Qэксп =

π

 

=

π

 

= ____; Qэксп

=

 

π

 

=

 

π

 

= ____ .

δэксп

 

 

 

δэксп

 

 

 

3R j

 

 

 

 

 

 

4R j

 

 

 

 

 

 

 

 

1R j

 

 

 

 

 

 

 

 

2R j

 

 

 

 

 

3. Вычислим по формулам (7) и (8) теоретические значения логарифмических декрементов затухания и добротности контуров:

δтеор = πR

L

 

 

R2

 

 

i

 

i

 

=3,14 ____

Ci

4

1Ri

i

 

 

 

 

δтеор = πR

L

 

 

R2

 

 

i

 

i

 

=3,14 ____

C j

 

4

 

2Ri

i

 

 

 

 

δтеор = πR

Lj

 

 

R2

 

 

 

 

i

 

=3,14 ____

Ci

 

4

 

3Ri

i

 

 

 

 

δтеор = πR

Lj

 

 

R2

 

 

 

 

i

 

=3,14 ____

C j

 

4

 

4Ri

i

 

 

 

 

δтеор

 

 

 

 

 

L

 

 

 

R2j

 

 

 

 

 

= πR

j

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

=3,14 ____

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1R j

 

 

 

 

Ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δтеор

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

R2j

 

 

 

= πR

j

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

=3,14 ____

 

 

C j

 

 

 

4

 

 

2R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

j

 

 

 

 

R2

 

 

 

δтеор

= πR

j

 

 

 

 

 

 

j

 

 

=3,14 ____

 

 

Ci

 

 

 

4

 

 

3R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

j

 

 

 

 

R2

 

δтеор = πR

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

=3,14 ____

 

 

C j

 

 

 

4

 

4R j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

θтеор =

1

L

 

 

 

R

2

=

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

1Ri

 

 

Ri

Ci

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

θ2теорR

=

1

L

 

R2

=

 

Ri

 

 

i

 

 

i

 

i

 

 

C j

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

θ3теорR

=

1

L j

 

R

2

=

 

Ri

Ci

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

θ4теорR

=

1

L j

 

R2

=

 

Ri

C j

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

θтеор =

1

L

 

 

 

R

2j

=

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

1R j

 

 

Ri

Ci

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

θтеор

=

1

L

 

R2j

=

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

2R j

 

 

Ri

C j

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=_____ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

= _____ ;

 

 

 

4

= _____ ;

 

 

 

4

= _____ ;

 

 

 

4

= _____ ;

 

 

 

4

 

= _____ ;

 

 

 

4

= _____ ;