https://elmag.nsu.ru/ 2026-05-19T10:54:00+00:00 https://elmag.nsu.ru/ https://elmag.nsu.ru/lib/exe/fetch.php?media=wiki:favicon.ico text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F55&rev=1751371180&do=diff Задания Задание 1: Исследование параметров параллельного контура. Цель: * по известным (измеренным) значениям элементов контура $L,$ $R_L$ и $C$ научиться рассчитывать собственные параметры контура $f_{0}$$Q,$$\rho $$R_э$$_1$$_2$$L_{1}$$R_{L1}$$C_{1}$$R_{1}$$R_{2}$$R_{3}$$С = 1000 \pm 5$$R = 100 \pm 1$$L_{1}$$R_{L1}$$C_{1}$$Q_т$$\rho $$R_э$$_{пар}$$_{2}$${}_1$$f_{0}$$1\ldots 2$$2\Delta f = f_в-f_н$$0,7$$Q_э$$Q$$R_н$$R_н = 10$$R_{1}$$R_{1}' = 10^{5}$$R_{1}'' = 10^{4}$$Q'=(1+\frac{Q\cdot \rho… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B51&rev=1751371180&do=diff Контрольные вопросы * Запишите формулы для нижеследующих параметров: * характерное время для переходного процесса в $RC$--цепи; * характерное время для переходного процесса в $LR$$RC$$LR$$RC$$LR$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B53&rev=1751371180&do=diff Контрольные вопросы * Запишите уравнения 8, 13, 14 и 16 в системе СГС. Правила преобразования уравнений из одной системы в другую см., например, в [2]. $$ L=\frac{\mu _{0} \mu }{2\pi } N^{2} b\ln \left(\frac{R+a}{a} \right), $$$R$$R+a$$b$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B55&rev=1751371180&do=diff Контрольные вопросы * Что такое колебательный контур и в чем отличие подключения к генератору параллельного и последовательного КК? * $\omega _{0},$$Q,$$\rho ,$$R_э.$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_51&rev=1751371180&do=diff Интегрирующие и дифференцирующие цепи Рассмотрим изменение формы сигнала при его прохождении через первую цепочку (с конденсатором): Пусть параметры цепочки подобраны таким образом, что падение напряжения на конденсаторе много меньше величины входного сигнала $U(t).$$$ I(t)\approx \frac{U(t)}{R} $$\[U_{c} (t)\approx \frac{q_{c} (t)}{C} =\frac{1}{C} \int I(t)\; dt =\frac{1}{R\, C} \int U(t)\; dt .\]$$ \mbox{характерное время входного сигнала } \ll R\cdot C, $$$R$$C$\[\frac{q}{C} =U\left(t\rig… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%B2&rev=1751371180&do=diff Описание процессов в электрических цепях Комплексная форма представления напряжения и тока Пусть ток и напряжение в электрической цепи меняются по гармоническому закону. Теперь для того чтобы определить ток или напряжение в какой-либо точке схемы в данный момент времени недостаточно знать только амплитуду. Необходимо еще иметь информацию о фазе сигнала. Конечно, можно определять амплитуды и фазовые сдвиги напряжений и токов явно, например $I(t)=I_{0} \sin \left(\omega t+\varphi \right)$$a + ib… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F&rev=1751371180&do=diff Приложения Обозначения основных элементов электрических цепей Условно на электротехнических схемах емкость $C,$ индуктивность $L,$ взаимоиндуктивность $М$$R$$I$$ = 3\cdot 10^{9}\cdot I$$C$$ = 9\cdot 10^{11}\cdot С$$L$$ = 1\cdot 10^{9}\cdot L$$\mu$$100 \pm 5$$\mu$$\pm 10$$\pm 10$$R , L$$C$$$Z = R + iХ, \ \|Z| = \sqrt{R^{2} + Х^{2}}, \ \ \mbox{tg}(\varphi) =\frac XR,$$$R$$Х$$|Z|$$$Y=\frac{1}{Z} =\frac{R}{R^{2} +X^{2} } -i\frac{X}{R^{2} +X^{2} } =g-ib,$$$$ \left|Y\right|=\sqrt{g^{2} +b^{2} } \ \… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8251&rev=1751371180&do=diff Задания * Зарисовать (или записать на осциллографе) формы сигналов на выходе дифференцирующих и интегрирующих цепочек $RC$--типа в случаях:$f\ll\frac{1}{RC}$$f\gg \frac{1}{RC}$$f\approx \frac{1}{RC}$$f\approx \frac{1}{RC}$$RC$$R$$R\gg \omega L$$R\gg \frac{1}{\omega C}$$90^{\circ}.$$r$$\approx 100$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8251b&rev=1751371180&do=diff Подсказки * В неизвестной схеме резонансная частота $\omega _{20} = 87$ кГц (с доп конденсатором $70,3$) ($83,5$ для второй коробочки) при $V=10$ В и увеличивается при уменьшении амплитуды на генераторе до $V=1$$\omega _1 = 70,9$$86,2$$Q\approx 6,8$$r=3$$\approx 100$$15$$R=820$$15,3$$220$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8252&rev=1751371180&do=diff Экспериментальные задания в тестовом варианте выполняются только на одном варианте колебательного контура: а) последовательном или $R3$$L,$$C$$R3$$\Delta$$\varphi =\omega \Delta t,$$\omega $$\omega= 2\pi f$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8253&rev=1751371180&do=diff Экспериментальные задания Прежде чем начинать измерения, прочитайте все пункты задания до конца и лишь после этого приступайте к выполнению работы.$$ f_{0} =\frac{1}{\sqrt{2\pi L_{0} C_0} } . $$$C_{1} $$f_{1} $$C_{0} $\begin{equation} \label{GrindEQ__18_} \frac{f_{0}^{2} }{f_{1}^{2} } =\frac{C_{0} +C_{1} }{C_{0} } . \end{equation}\begin{equation} \label{GrindEQ__19_} L_{0} =\frac{1}{4\pi ^{2} f_{0}^{2} C_{0} } . \end{equation}$\tau =\frac{2L}r$$r$$$ L=\frac{\mu _{0} \mu }{2\pi } N^{2} b… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8254&rev=1751371180&do=diff Задания 1. Установите на осциллографе развертку луча 2,5 мс. Оставляя развертку неизменной, запишите синусоидальный сигнал с осциллографа для частот 50 Гц, 250 Гц, 1,5 кГц, 5,0 кГц, 20 кГц, 50 кГц, 300 кГц, 500 кГц. Сигнал необходимо записывать в текстовом виде. С помощью специализированных программ (MathCad, Matlab, Maple) постройте спектры полученных сигналов, объясните полученные графики. Определите минимальную и максимальную частоты, регистрируемые данным осциллографом при выбранной разверт… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8255&rev=1751371180&do=diff Экспериментальная часть, оборудование Генератор сигналов типа SFG 2110, осциллограф типа TDS 1000 с выносными делителями х10, измеритель иммитансов типа MT4080D, макетные платы с набором элементов, две штыревые антенны. $L_1$$R_{L1}$$L_2$$R_{L2}$ text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81&rev=1751371180&do=diff Резонанс в электрических цепях Колебательный контур, свободные колебания Колебательный контур является типичным представителем резонансных колебательных систем, играющих важную роль в большинстве разделов физики $L$$C$$R$$\omega _{0} $$Q$$(W_Э =\frac 12 CU^2),$$(W_M =\frac 12 LI^2)$$$ R\cdot I+U_{C} =-L\cdot \frac{dI}{dt}. $$$U_{C} $$q$$$ R\cdot I+L\cdot \frac{dI}{dt} +\frac{q}{C} =0 \ \ \ \mbox{ (СИ). } $$$I=\frac{dq}{dt} $$$ L\frac{d^{2} I}{dt^{2} } +R\frac{dI}{dt} +\frac{I}{C} =0 \ \ \ \mbo… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_52&rev=1751371180&do=diff Введение В теории цепей различают два случая резонансного контура: последовательный и параллельный. Они отличаются способом подключения внешней вынуждающей силы. В случае последовательного резонанса $U_{G} $$R$$L$$C$\[U_{R} =I\cdot R, U_{L} =L\cdot \frac{dI}{dt} , U_{C} =\frac{Q}{C} =\frac{1}{C} \int I(t)dt . \]$\omega =2\cdot \pi \cdot f$\[U_{G} (t)=U_{0} \cdot \sin (\omega \cdot t), \]$\varphi $\[I(t)=I_{0} \cdot \sin (\omega \cdot t)\]\begin{equation} U_{R} =I_{0} \cdot R\cdot \sin (\omega … text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_53&rev=1751371180&do=diff Принцип действия пояса Роговского В экспериментальной практике существует необходимость измерения характеристик импульсных токов. В некоторых случаях прямое включение измерительных приборов в электрическую цепь невозможно. Например, в высоковольтных цепях, при быстрых разрядах в газе или если ток образован пучком заряженных частиц в ускорителе. Для того чтобы найти метод бесконтактного измерения параметров импульсного тока, достаточно заметить, что при движении зарядов в окружающем пространстве… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_54&rev=1751371180&do=diff Введение Развитие электроники и вычислительной техники резко увеличило значение цифровых методов для обработки сигналов измерений. В отличие от аналогового способа, в этом случае используется предварительное преобразования сигнала в некоторое двоичное число. Затем полученная последовательность данных может быть проинтегрирована, продифференцирована, умножена на масштабирующий множитель и т.д. Количество доступных операций для обработки сигнала становится практически неограниченным. Но цифровым … text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_55&rev=1751371180&do=diff Резонансные колебательные системы Работа посвящена экспериментальному изучению практического применения колебательных контуров как резонансных систем. С общим теоретическим описанием процессов в контуре необходимо познакомиться в параграфе 4 общего введения к сборнику. Ниже приведены лишь минимальные теоретические сведения, необходимые для практической работы.$\leftrightarrow $$\leftrightarrow $$\omega _0$$Q,$$L,$$С$$R$$R_L$$L$$С$$\omega _0 = 2\pi f_0$$Q:$\begin{equation} f_{0} =\frac{1}{2\pi … text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%87%D0%B5%D1%82%D1%8B%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8&rev=1751371180&do=diff Типичные четырехполюсники и их использование Во многих случаях анализа электрических цепей интересно знать токи и напряжения только некоторых ветвей и напряжения между конкретными узлами. В этом случае анализ цепи упрощается, если ее разделить на отдельные части, соединенные с остальными небольшим числом выводов \[RI+\frac{q}{C} =U_{in} \left(t\right)\quad \Rightarrow \quad RI+\frac{1}{C} \cdot \int \limits_{0}^{t}I{\kern 1pt} dt =U_{in} \left(t\right),\]$I$$RI$$q_{0} $$\frac qC$$U\left(t\right… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:common5&rev=1751371180&do=diff Основные элементы электрических цепей Емкость, индуктивность и омическое сопротивление присущи в той или иной мере практически любому объекту, с которым мы сталкиваемся в быту или в физической лаборатории. Так, тоненький проводок, кроме сопротивления, обладает еще и конечной индуктивностью, поэтому два объекта, соединенные им, не обязательно будут иметь одинаковый потенциал, если процесс протекает достаточно быстро. Обычный коаксиальный кабель имеет емкость, поэтому, если он использовался для п… text/html 2025-07-01T11:59:40+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:discrete_element&rev=1751371180&do=diff Дискретные элементы в электрических цепях Дискретные элементы Развитие современной дискретной техники сильно изменило идеологию построения электрических цепей. Практически все современные осциллографы являются цифровыми устройствами в том смысле, что в ходе работы сигнал сначала превращается в «цифру», запоминается, а затем выводится на экран. В принципе последнее действие не обязательно, если есть возможность прочитать данные в компьютер и построить график там в любом удобном редакторе. Это к… text/html 2025-09-01T15:39:04+00:00 Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) https://elmag.nsu.ru/doku.php?id=lab5:lab5&rev=1756741144&do=diff Электрические цепи Теория * Основные элементы электрических цепей * Описание процессов в электрических цепях * Типичные четырехполюсники и их использование * Резонанс в электрических цепях * Дискретные элементы в электрических цепях * Список литературы Лаб. № 5.1. - Процессы в $RL$ и $RC$ цепях Цель работы: изучение процессов, возникающих в электрических цепях, составленных из сопротивлений, индуктивностей и емкостей (или в $RLC$$RLC$…