Электроизмерительный прибор магнитоэлектрической системы…
3
включен в замкнутую цепь, то при движении рамки возникает ин-
дукционный тормозящий ток, сила которого зависит от полного со-
противления цепи. Поэтому коэффициент затухания колебаний мож-
но изменять, варьируя сопротивлением внешнего участка цепи.
В случае изучения вынужденных колебаний через обмотку при-
бора пропускают переменный ток низкой частоты от генератора. При
этом момент переменной силы прикладывается непосредственно к
рамке. Момент силы пропорционален силе переменного тока и изме-
няется, как и ток, по гармоническому закону с частотой генератора. В
результате возникают вынужденные колебания рамки. При их изуче-
нии необходимо вывести осциллятор из положения равновесия. Для
этого через прибор пропускают небольшой постоянный ток, после
выключения которого начинаются свободные затухающие колебания
осциллятора.
Таким образом, прибор магнитоэлектрической системы (гальва-
нометр, миллиамперметр и др.) представляет собой крутильный ос-
циллятор. Для испытанных приборов собственная частота осцилля-
тора составляет порядка одного герца, а добротностью лежит в пре-
делах
Q
= 2…4 для приборов широкого применения. Осциллятор
гальванометров имеет более высокую добротность, причем ее можно
уменьшать, снижая сопротивление внешней цепи.
Осциллятор рассматриваемых приборов полностью соответству-
ет классической задаче о вынужденных колебаниях: переменная сила
прикладывается непосредственно к инерционному телу, а сила со-
противления пропорциональна скорости движения.
Описание экспериментальных установок.
На кафедре «Физи-
ка» МГТУ им. Н.Э. Баумана разработаны, изготовлены и использу-
ются лабораторные установки для изучения механических колебаний
и резонанса с помощью различных приборов магнитоэлектрической
системы [7]. Ниже приведено описание двух установок, в одной из
которых осциллятором служит вольтметр широкого применения, а в
другой — чувствительный гальванометр.
При использовании в качестве осциллятора щитового вольтметра
М340 из него было удалено большое добавочное сопротивление. В
результате вольтметр был преобразован в миллиамперметр с преде-
лами измерения тока 2,5…0…2,5 мА и сопротивлением обмотки
33 Ом. Прибор имеет крупную четкую шкалу и рассчитан на эксплу-
атацию в тяжелых условиях.
Электрическая схема лабораторной установки с прибором М340
показана на рис. 1. В положении
1
переключателя
SA
изучают вы-
нужденные колебания, когда источником переменного тока служит
генератор (Г) AHP-1002 «Актаком», частоту которого можно изме-
нять от миллигерц и выше. Частоту раскачивающей силы, совпада-
ющую с частотой генератора, регистрируют цифровым индикатором
генератора переменного тока.
