Изучение сложения синхронных однонаправленных колебаний

(Изучение линейных цепей переменного тока)

Первый уровень

1. Что такое колебания? Что такое гармонические колебания? Запишите формулу для гармонических колебаний напряжения .

2. Почему гармонические колебания играют особую роль в теории колебаний?

3. Что такое амплитуда, период, частота, циклическая частота, фаза, начальная фаза колебаний?

4. Изобразите график зависимости напряжения от времени при гармонических колебаниях. Покажите, как изменится график, если увеличить амплитуду колебаний.

5. Изобразите график зависимости напряжения от времени при гармонических колебаниях. Покажите, как изменится график, если увеличить период колебаний.

6. Изобразите график зависимости напряжения от времени при гармонических колебаниях. Покажите, как изменится график, если увеличить частоту колебаний.

7. Изобразите график зависимости напряжения от времени при гармонических колебаниях. Покажите, как изменится график, если начальная фаза колебаний увеличится на π радиан.

8. Как сложить одинаково направленные гармонические колебания методом векторных диаграмм?

9. Запишите выражение для амплитуды результирующих колебаний, полученных при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковой частотой.

10. Запишите выражение для начальной фазы результирующих колебаний, полученных при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковой частотой.

11. Чему равна разность фаз колебаний тока и колебаний напряжения на активном сопротивлении?

12. Чему равна разность фаз колебаний тока и колебаний напряжения на электрической емкости?

13. Чему равна разность фаз колебаний тока и колебаний напряжения на индуктивности?

14. Как, зная амплитуды колебаний переменного напряжения отдельно на активном сопротивлении и индуктивности, найти амплитуду колебаний на последовательной RL -цепи?

15. Как, зная амплитуды колебаний переменного напряжения отдельно на активном сопротивлении и емкости, найти амплитуду колебаний на последовательной RC -цепи?

Второй уровень

1. Каким методом в лабораторной работе измеряются амплитуды переменных напряжений на активном и реактивном сопротивлениях и на последовательных RC- и RL -цепях?

2. Как в опыте определяется сдвиг фаз между колебаниями напряжения на активном сопротивлении и на последовательной RC -цепи? Как затем определить сдвиг фаз между колебаниями напряжения на активном сопротивлении и на емкости?

3. Как определяется сдвиг фаз между колебаниями напряжения на индуктивном сопротивлении и на последовательной RL -цепи? Как затем определить сдвиг фаз между колебаниями напряжения на активном сопротивлении и на индуктивности?

4. Что такое коэффициент передачи напряжения Как он определяется в опыте? Как он зависит от частоты (рассмотрите RC - или
RL -цепь)?

5. Как зависит от частоты сдвиг фаз между колебаниями напряжения на одном из элементов цепи и на концах этой цепи (рассмотрите RC- или -цепь)?

Третий уровень

1. С помощью метода векторных диаграмм сложите два одинаково направленных гармонических колебания и получите условие, при котором амплитуда суммарного колебания: а) максимальна; б) минимальна.

2. С помощью метода векторных диаграмм сложите два одинаково направленных гармонических колебания и получите формулу для амплитуды начальной фазы суммарного колебания.

3. Получите формулу для индуктивного сопротивления. Как оно изменяется с ростом частоты?

4. Получите формулу для емкостного сопротивления. Как оно изменяется с ростом частоты?

5. Найдите, чему равна разность фаз вынужденных установившихся колебаний силы тока и напряжения на активном сопротивлении, электрической емкости и на индуктивности.

6. Получите зависимость амплитуды колебаний напряжения на концах последовательной -цепи от частоты.

7. Получите зависимость коэффициента передачи напряжения от частоты для -цепи, считая, что в качестве сопротивления используется реактивное сопротивление катушки индуктивности.

8. Получите зависимость разности фаз между колебаниями напряжения на индуктивности и на активном сопротивлении от частоты для -цепи.

9. Получите зависимость разности фаз между колебаниями напряжения на концах последовательной -цепи и колебаниями напряжения на индуктивности от частоты.

10. Получите зависимость разности фаз между колебаниями напряжения на емкости и на активном сопротивлении от частоты для -цепи.

11. Получите зависимость разности фаз между колебаниями напряжения на концах последовательной -цепи и колебаниями напряжения на емкости от частоты.