2. Порядок выполнения работы.
2.1. Соберите на монтажном столе схему, показанную на рис. 1., предварительно выбрав значения параметров элементов следующими:
Генератор: Uэф = 100 В; = 10 Гц;
Резистор: R = 200 Ом; Р = 500 Вт;
Конденсатор: С = 10 мкФ; Uраб = 400 В;
Катушка: L = 1 Гн.
2.2. Изменяя частоту генератора от 10 Гц до 100 Гц через 10 Гц, с помощью вольтметров измерьте напряжения на катушке, конденсаторе, резисторе и занесите измеренные значения в таблицу. В наборе конструктора имеется лишь два мультиметра, поэтому придется , изменяя частоту генератора, провести измерения дважды – сначала подключив вольтметры к катушке и конденсатору, а второй раз – подключив вольтметр к резистору.
2.3. Постройте графики зависимости напряжений на резисторе, конденсаторе и катушке в зависимости от частоты генератора.
2.4. Рассчитайте по формуле (2) частоту резонанса и сравните полученное значение с экспериментальным.
2.5. Измените параметры элементов и повторите измерения и расчеты.
2.6. Попытайтесь объяснить экспериментальные графики зависимости напряжений на элементах от частоты переменного тока в цепи.
Контрольные вопросы.
3.1. Как зависят реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности от частоты переменного тока?
3.2. Почему сила тока в последовательной цепи с конденсатором, катушкой и резистором имеет максимум при определенной частоте и стремится к нулю при очень малой и очень большой частоте.
3.3. Почему при резонансе напряжение на резисторе равно напряжению источника переменного тока?
3.4. При каком условии наступает резонанс в последовательной цепи переменного тока?
3.5. Как используется явление резонанса в быту, технике, науке?
3. СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
3.1. Электрический ток и электродвижущая сила.
Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов. Электрический ток возникает в проводниках под действием электрического поля.
Отношение заряда q, проходящего через поперечное сечение проводника за время t, к этому интервалу времени называется силой тока I:
I = q / t.
Сила тока измеряется в Амперах. Если сила тока не изменяется со временем, электрический ток называют постоянным током.
Электрический ток в проводниках вызывают так называемые источники постоянного тока. Силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля, называются сторонними силами. Сторонние силы в гальваническом элементе или аккумуляторе возникают в результате электрохимических процессов, происходящих на границе электрод - электролит. В динамо-машине постоянного тока сторонней силой является сила Лоренца. Отношение работы Аст , совершаемой сторонними силами по перемещению заряда q вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей силой источника (ЭДС):
= Аст / q.
Электродвижущая сила выражается в тех же единицах, что и напряжение или разность потенциалов, т.е. в Вольтах.
Наиболее распространенные источники постоянного тока и батареи, применяемые в различных бытовых приборах (электронных часах, портативных приемниках и магнитофонах, фонариках и т.д.) имеют ЭДС 1.5В, 4.5В, 9В. В автомобилях применяются аккумуляторы с ЭДС 12В (для легковых) и 24В (у некоторых грузовиков).
Достарыңызбен бөлісу: |