Кафедра общей и технической физики
Отчет по лабораторной работе № 11
По дисциплине ФИЗИКА
( наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: 
Измерение параметров электромагнитного контура
Автор: студентка гр. РГИ-13 Белослудцева Ю.О.
(подпись) (Ф.И.О.)
ПРОВЕРИЛ ассистент / Дашина А.Ю. /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2014 год
Цель работы: Экспериментальное определение индуктивности и добротности электромагнитного контура.
Краткое теоретическое содержание:
а) Явление, изучаемое в работе – электромагнитная индукция, самоиндукция, затухающие электромагнитные колебания в колебательном контуре.
б) Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:
Индуктивность - физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрических цепей и равная отношению потока Ф магнитной индукции, пересекающего поверхность, ограниченную проводящим контуром, к силе тока в этом контуре, создающем Ф; в СИ измеряется в генри.
Добротность — характеристика колебательной системы, определяющая полосу резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за один период колебаний.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.
Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении тока, протекающего через контур.
Затухающие электромагнитные колебания - колебания, энергия которых уменьшается с течением времени.
Электродвижущая сила (ЭДС) — физическая величина, характеризующая работу сторонних (не потенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
Напряжение - физическая величина определяемая работой, совершаемой суммарным полем кулоновских сил при перемещении единичного положительного заряда.
Электроемкость - скалярная физическая величина, численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику для того, чтобы изменить его потенциал на еденицу.
Сопротивление - физическая величина, равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.
Коэффициент затухания - величина, характеризующая скорость затухания колебаний, равная отношению сопротивления к индуктивности.
в) Законы и соотношения:
Полная энергия колебаний в некоторый момент времени-
ЭДС самоиндукци: 
,
г) Пояснения к физическим величинам:
Т - период (с)
L – индуктивность(Гн)
С - ёмкость (Ф)
R – сопротивление(Ом)
U и i – мгновенные значения разности потенциалов и тока (В)
Электрическая схема.
Электрический колебательный контур состоит из ёмкости С, индуктивности L 1 и активного сопротивления R проводов 
Основные расчетные формулы.
Период для затухающих колебаний:
Т- период (с)
L- индуктивность (Гн)
С - ёмкость (Ф)
R- сопротивление (Ом)
Коэффициент затухания
.
q n и q n+1 – амплитуды заряда конденсатора в момент времени t n и t n+1,
Добротность
Индуктивность (расчетная):
r - радиус проволоки (мм)
l - длина проволоки (мм)
Индуктивность (экспериментальная):
Сопротивление контуров
,
Теоретически ожидаемые результаты:
Исходя из математических формул, можно предположить, что индуктивность колебательного контура будет иметь степенную зависимость от таких величин как число витков катушки, длины катушки, радиуса витков катушки, а также периода затухающих колебаний контура. Также исходя из математических выводов, формулы коэффициента затухания, можно предположить что индуктивность контура обратно пропорциональна коэффициенту затухания. Добротность контура будет увеличиваться с уменьшением коэффициента затухания.
Таблицы:
1.Измерение основных параметров LC-контура.
| № катушки | С | qn | qn+1 | Tэксп. | Трасч. | L1 эксп | L1 расч. | ln(qn/qn+1) | α | Q |
| мкФ | мм | мм | с | с | мГн | мГн | с-1 | |||
| 0,47 | 0,00013 | 0,00012 | 0,91 | 0,79 | 0,105 | 0,81*103 | 29,80 | |||
| 0,47 | 0,00005 | 0,00010 | 0,13 | 0,54 | 0,105 | 2,11*103 | 29,80 | |||
| 0,47 | 0,00005 | 0,00008 | 0,13 | 0,37 | 0,118 | 2,36*103 | 26,66 | |||
| 0,47 | 0,00006 | 0,00009 | 0,19 | 0,48 | 0,105 | 1,76*103 | 29,80 | |||
| 0,47 | 0,000035 | 0,00006 | 0,07 | 0,20 | 0,105 | 3,01*103 | 29,80 | |||
| 0,47 | 0,00003 | 0,00004 | 0,05 | 0,09 | 0,118 | 3,93*103 | 26,66 | |||
| 0,47 | 0,00002 | 0,00002 | 0,02 | 0,02 | 0,134 | 6,68*103 | 23,52 |
2. Характеристики катушек индуктивности
| № катушки | 
|  мм
|  мм
|
3.Сопротивление контуров
| № катушки | Сопротивление (Ом) |
| 1,48 | |
| 0,57 | |
| 0,64 | |
| 0,68 | |
| 0,40 | |
| 0,38 | |
| 0,29 |
Примеры расчётов:
Графики:
а) Зависимость количества витков в катушке, от индуктивности катушки:
1-расчётная, 2-экспериментальная
График 1.
График 2.
б) Cвязь, между индуктивностью и радиусом катушки:
3-экспериментальная, 4-расчётная
График 3.
График 4.
в) Зависимость периода T от индуктивности L:
5-экспериментальная 6-расчётная
График 5.
График 6.
Погрешности косвенных измерений:
Сравнение экспериментального и теоретического значения индуктивности электромагнитного контура
Вывод: В ходе проделанной работы, было изучено явление возникновения индукции, самоиндукции, а так же изучено на практике затухающие электромагнитные колебания. Сравнив значения экспериментального и теоретического значения индуктивности электромагнитного контура, оказалось, что их средние значения отличаются на 8%.