☰ Mundarija · Fizika

Rezonans va laboratoriya ishi

Darslar 18–19 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
19

Laboratoriya ishi: O‘zgaruvchan tok zanjirida rezonans hodisasini o‘rganish

Darslik: 65-bet
MaqsadRezonans hodisasini laboratoriya ishi sifatida o‘rganish rejasini bilish: U_C = U_L bo‘ladigan chastotani topish va ν_r = 1/(2π√(LC)) bilan solishtirish, xatolikni baholash.
Yangi so‘zlar
tovush generatori · audio-frequency generatormultimetr · multimeterrezonans chastotasi · resonance frequencynisbiy xatolik · relative error
Tushuntirish

Ishning maqsadi — ketma-ket R–L–C zanjirda kuchlanishlar rezonansini tajribada topish. Zanjir tovush generatori (past kuchlanishli, taxminan 10 V), temir o‘zakli induktiv g‘altak (L ≈ 1 H), sig‘imi o‘zgaradigan kondensatorlar batareyasi, rezistor, ikkita multimetr va kalitdan iborat. Multimetrlar o‘zgaruvchan kuchlanish rejimida kondensator va g‘altak uchlariga parallel ulanadi. Generator chastotasini sekin oshirib, U_C va U_L ni yozib boramiz: boshida U_C > U_L, rezonansda ular tenglashadi (U_C = U_L), undan keyin U_C < U_L. Shu tenglik bajarilgan chastota tajribaviy ν_tajriba. Uni hisob bilan topilgan ν_r = 1/(2π√(LC)) bilan solishtiramiz va nisbiy xatolik δ = |ν_r – ν_tajriba|/ν_r·100 % ni topamiz. U_C(ν) va U_L(ν) grafiklarining kesishgan nuqtasi rezonans chastotasini ko‘rsatadi. Xavfsizlik: faqat o‘quv generatori (past kuchlanish), tarmoqqa ulanmaydi, o‘qituvchi nazoratida; zanjirni faqat kalit uzilgan holda o‘zgartiring.

Namunalar
L = 1 H, C = 4 μF: ν_r = 1/(2π√(4·10⁻⁶)) = 1/(2π·2·10⁻³) ≈ 80 Hz. Tajribada U_C = U_L bo‘lgan chastota 76 Hz: δ = (80 – 76)/80·100 % = 5 %.
Jadval: 50 Hz da U_C = 14 V, U_L = 5 V; 80 Hz da U_C = 10 V, U_L = 10 V; 120 Hz da U_C = 5 V, U_L = 14 V. U_C = U_L to‘g‘ri 80 Hz da, demak rezonans chastotasi taxminan 80 Hz; chastota oshganda U_C kamayib, U_L ortadi, chunki X_C ~ 1/ν, X_L ~ ν.
Sinfda faoliyat

Jadval shablonini daftarga chizing: ustunlar — ν, Hz; U_C, V; U_L, V; U_C – U_L. Taxminiy qiymatlar bilan (yuqoridagi misol) to‘ldirib, grafik chizing va kesishish nuqtasini toping. Haqiqiy tajribani faqat maktab laboratoriyasida, o‘qituvchi bilan qiling.

Mashq
1
Laboratoriya ishida rezonans qaysi alomat bo‘yicha aniqlanadi?
2
L = 1 H, C = 10 μF. ν_r ≈ ? (π ≈ 3,14; √(10⁻⁵) ≈ 3,16·10⁻³)
3
ν_r = 100 Hz, ν_tajriba = 96 Hz. Nisbiy xatolik necha %?
4
Generator chastotasi oshganda nima uchun avval U_C > U_L, rezonansdan keyin esa U_C < U_L?