關于阻尼電磁振蕩實驗的研究

摘 要運用電磁理論和電路分析，闡述了串聯RLC電路的暫態過程與相關結論，提出了阻尼電磁振蕩次數的計算公式和振蕩儀的設計方案，解決了阻尼電磁振蕩儀與學生實驗的設計、裝備與實驗問題。

關鍵詞：暫態過程；阻尼系數；波阻抗；對數減縮率；振蕩次數

中圖分類號：O441 文獻標識碼：A文章編號：1671-489X（2007）04－0013-04

Research of Damping Electromagnetic Oscillation Experiment// Huang Gouming

Abstract This article utilizes the electromagnetic theory and the circuit analysis， elaborated connects the RLC electric circuit the transition process and the related conclusion， proposed the damping electromagnetic oscillation number of times formula and vibrates the meter the design proposal， has solved the design， the equipment and the experimental question which the damping electromagnetic oscillation meter and the student tests.

Key Words temporary process; damping coefficient; wave impedance; logqrithmic derement rate; vibration number of times

Author's address Department of Electronics and Communication Engineering， Changsha University， Changsha 410008

1 阻尼電磁振蕩儀的現狀及存在問題

目前在高等院校(含高職)、中學（含職業技術中專）的物理、電工、電路的教學中，關于阻尼電磁振蕩的演示實驗和學生實驗，大多未能進行，少數學校也是采用低頻振蕩電流并利用演示用靈敏電流計來進行實驗和觀察的。據筆者調查，大多工科大學畢業生都說從來未親眼看到過如教材刊出的減幅電磁振蕩波形圖像。大學一般不做阻尼電磁振蕩的演示實驗，條件較好的中學，也只是用J2434電磁振蕩演示儀配上大型演示電表J0402來看電表指針的減幅擺動，雖然看到了減幅振蕩電流現象，但仍未真正觀察到減幅振蕩波形圖像。況且實驗時，由于振蕩的起始電流較大（約3～6mA），大型演示電表的阻尼大，往往只看到電表指針彈擊止動柱（或超過電表最大刻度）后，擺動幾次就停止了。這與用干電池加接一個電阻后直接碰觸一下電表兩接線柱所產生的效果相差不大，實驗者（更何況于學生）很難分辨和說明前者是減幅振蕩而后者不是，有的教師只好要學生觀察幾次兩種實驗中電表指針從擺動到停止的區別而強求學生信服，若改接于示波器，在其光屏上更無法觀察到減幅振蕩圖像。……