篇一 :波尔共振实验报告

实验3 波尔共振实验

【实验目的】

1、 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。

2、 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响,观察共振现象。

3、 学习用频闪法测定运动物体的某些量,例相位差。

【仪器用具】

ZKY-BG型波尔共振仪

【实验原理】

1、受迫振动:物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动,这种周期性的外力称为强迫力。

2、受迫振动特点:如果外力是按简谐振动规律变化,那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动,此时,振幅保持恒定,振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。在受迫振动状态下,系统除了受到强迫力的作用外,同时还受到回复力和阻尼力的作用。所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的,存在一个相位差。当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振,此时振幅最大,相位差为90°。

摆轮运动方程为

dt

式中,J为摆轮的转动惯量,-kθ为弹性力矩,M0为强迫力矩的幅值,ω为强迫力的圆频率。

3、本实验研究方法:本实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动,在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性,可直观地显示机械振动中的一些物理现象。

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篇二 :波尔共振实验

波尔共振实验

在机械制造和建筑工程等科技领域中受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大注意,既有破坏作用,但也有许多实用价值。众多电声器件是运用共振原理设计制作的。此外,在微观科学研究中“共振”也是一种重要研究手段,例如利用核磁共振和顺磁贡研究物质结构等。

表征受迫振动性质是受迫振动的振幅—频率特性和相位—频率特性(简称幅频和相频特性)。 本实验中采用波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性,并利用频闪方法来测定动态的物理量----相位差。数据处理与误差分析方面内容也较丰富。

【实验目的】

1、 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。

2、 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响,观察共振现象。

3、 学习用频闪法测定运动物体的某些量,例相位差。

4、 学习系统误差的修正。

【实验原理】

物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动,这种周期性的外力称为强迫力。如果外力是按简谐振动规律变化,那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动,此时,振幅保持恒定,振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。在受迫振动状态下,系统除了受到强迫力的作用外,同时还受到回复力和阻尼力的作用。所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的,存在一个相位差。当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振,此时振幅最大,相位差为90°。

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篇三 :大学物理波尔共振实验报告

1.固有频率测量

大学物理波尔共振实验报告

2、阻尼系数测量数据记录表 阻尼开关位置:2 10T:14.339秒

大学物理波尔共振实验报告

3.幅频特性和相频特性:

大学物理波尔共振实验报告

大学物理波尔共振实验报告

大学物理波尔共振实验报告

篇四 :波尔共振实验

大 学 物 理 实 验 报 告

班级___________________ 实验日期_______年____月____日

姓名________学号_______ 教师评定_____________________

【实验目的】 实验二十二 波尔共振

1、 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。

2、 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响,观察共振现象。

3、 学习用频闪法测定运动物体的某些量,例相位差。

4、 学习系统误差的修正。

【实验仪器】

ZKY-BG型波尔共振仪由振动仪与电器控制箱两部分组成。振动仪部分如图1-3所示,铜质圆形

图 1-3 波尔振动仪

1.光电门H;2.长凹槽C;3.短凹槽D;4.铜质摆轮A;5.摇杆M;6.蜗卷弹簧B;

7.支承架;8.阻尼线圈K;9.连杆E;10.摇杆调节螺丝;11.光电门I;12.角度盘

G;13.有机玻璃转盘F;14.底座;15.弹簧夹持螺钉L;16.闪光灯

摆轮A安装在机架上,弹簧B的一端与摆轮A的轴相联,另一端可固定在机架支柱上,在弹簧弹性力的作用下,摆轮可绕轴自由往复摆动。在摆轮的外围有一卷槽型缺口,其中一个长形凹槽C比其它凹槽长出许多。机架上对准长型缺口处有一个光电门H,它与电器控制箱相联接,用来测量摆轮的振幅角度值和摆轮的振动周期。在机架下方有一对带有铁芯的线圈K,摆轮A恰巧嵌在铁芯的空隙,当线

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篇五 :3114001837 李嘉祺 波尔共振实验

3114001837李嘉祺波尔共振实验

3114001837李嘉祺波尔共振实验

3114001837李嘉祺波尔共振实验

篇六 :波尔共振实验

波尔共振实验

在机械制造和建筑工程等科技领域中受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大注意,既有破坏作用,但也有许多实用价值。众多电声器件是运用共振原理设计制作的。此外,在微观科学研究中“共振”也是一种重要研究手段,例如利用核磁共振和顺磁贡研究物质结构等。

表征受迫振动性质是受迫振动的振幅—频率特性和相位—频率特性(简称幅频和相频特性)。

【实验目的】

幅频特性、相频特性、阻尼力矩与共振、相位差测物理量

【实验原理】

物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动,这种周期性的外力称为强迫力。

d2?d?J2??k??b?M0cos?t (1) dtdt

令 ?0?2Mkb,2??,m?0 JJJ

d2?d?2则(1)为2?2???0??mcos?t (2) dtdt

当mcos?t?0时,式(2)即为阻尼振动方程。

当??0,即在无阻尼情况时式(2)变为简谐振动方程,系统的固有频率为?0。方程(2)的通解为

???1e??tcos(?ft??)??2cos(?t??0) (3)

由式(3)可见,受迫振动可分成两部分:

第一部分,?1e??tcos(?ft??)和初始条件有关,经过一定时间后衰减消失。 第二部分,说明强迫力矩对摆轮作功,向振动体传送能量,最后达到一个稳定的振动状态。振幅为 ?2?m

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篇七 :波尔共振仪实验研究

波尔共振仪实验研究

在机械制造和建筑工程等科技领域中受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大注意,既有破坏作用,但也有许多实用价值。众多电声器件是运用共振原理设计制作的。此外,在微观科学研究中“共振”也是一种重要研究手段,例如利用核磁共振和顺磁贡研究物质结构等。

本实验中采用波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性,并利用频闪方法来测定动态的物理量----相位差。数据处理与误差分析方面内容也较丰富。

一、实验目的

1、

2、

3、

4、 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响,观察共振现象。 学习用频闪法测定运动物体的某些量,例相位差。 学习系统误差的修正。

三、实验仪器

φ

β1

β2

β3 β1<β2<β3 0 β1<β2 -π/2

ω/ωn

图 1-1 -π β2 β 1 ω/ωn 图 1-2

ZKY-BG型波尔共振仪由振动仪与电器控制箱两部分组成。振动仪部分如图1-3所示:由

铜质圆形摆轮A安装在机架上,弹簧B的一端与摆轮A的轴相联,另一端可固定在机架支柱上,在弹簧弹性力的作用下,摆轮可绕轴自由往复摆动。在摆轮的外围有一卷槽型缺口,其中一个长形凹槽D长出许多。在机架上对准长型缺口处有一个光电门H,它与电气控制箱相联接,用来测量摆轮的振幅(角度值)和摆轮的振动周期。在机架下方有一对带有铁芯的线圈K,摆轮A恰巧嵌在铁芯的空隙,利用电磁感应原理,当线圈中通过直流电流后,摆轮受到一个电磁阻尼力的作用。改变电流的数值即可使阻尼大小相应变化。为使摆轮A作受迫振动。在电动机轴上装有偏心轮,通过连杆机构E带动摆轮A,在电动机轴上装有带刻线的有机玻璃转盘F,它随电机一起转动。由它可以从角度读数盘G读出相位差。调节控制箱上的十

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篇八 :波尔共振实验实验论文

波尔共振

096041A班 王文杰 摘要:实验中使用波尔共振仪研究系统振动的特性, 测量并得到系统振幅与振源频率及固有频率的关系,根据实验结果画出系统振幅与外加振动频率的关系曲线.

Abstract: The Boer Resonance vibration characteristics of the system, measuring system and the local oscillator frequency and amplitude relationship between the natural frequency. Have the system plus the vibration amplitude and frequency curves.

关键词:固有频率,共振,阻尼系数,幅频特性曲线.

Key words: natural frequency, resonance, damping coefficient, as the frequency characteristic curve

理论分析:

受迫振动时若外力按简谐振动规律变化,则稳定状态时受迫振动也是简谐振动。稳定状态时物体的位移,速度变化与强迫力变化不是同相位的,存在相位差。当产生共振时,振幅最大,相位差为90度。采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动,在电磁阻尼力矩作用下做受迫

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