ボーア共鳴実験

実験の概要

ボーア共鳴実験振動学教育のために設計された革新的な実験装置であり、減衰振動と圧迫振動の核心原理研究に焦点を当てている。可変速モータが偏心ホイールを駆動してばねと皿を回転させ、高精度の無線回転センサを結合してリアルタイムにデータを収集し、本装置は直感的に自由振動、減衰振動、圧力振動と共振の動的過程を展示した。

実験システムはモジュール化設計を採用し、磁気減衰装置とデュアルセンサの同期監視機能を調整でき、振動周波数、振幅、減衰係数などの重要なパラメータを正確に測定でき、リアルタイムで「振幅-周波数」曲線と位相関係図を描くことができる。付属のSmartLABデータ収集ソフトウェアを通じて、学生は振動システムのエネルギー変換、共振条件及び減衰が振動特性に与える影響を深く理解し、理論知識に対する実践応用能力を全面的に向上させることができる。

実験内容

• 自由振動周期及び減衰係数の測定
  

• 強制振動の位相周波数特性及び振幅周波数特性曲線の測定

• 共振曲線を測定し、共振曲線に対する磁気減衰の影響を分析する

  
  

  
  

製品の特徴

• 高精度センサリアルタイムモニタリング
  

  駆動源の周波数とディスク振幅をそれぞれ記録する高精度センサと、Bluetooth/USBデュアルモード接続をサポートし、データの同期収集と動的可視化を実現する（例えば、振幅周波数特性曲線、位相周波数特性曲線）。

• かげんじきダンピングシステム

  電磁石電流の大きさを変更し、電磁減衰強度を柔軟に調整することにより、異なる減衰条件における振動減衰特性と共振現象を観察する。

  波次の法則を検証し、電磁減衰がエネルギー散逸に与える影響を直感的に理解する。

• スマートLABインテリジェントソフトウェア

  曲線フィッティング（例えば減衰振動包絡線フィッティング）、パラメータ計算（減衰因子β、共振周波数）及びマルチグラフ比較分析を支持する。

  関数編集機能を提供し、実験条件をカスタマイズし、異なる駆動周波数における強制振動応答をシミュレーションすることができる。

• 高精度技術パラメータ

  回転センサの角度分解能は0.18°に達し、線分解能は0.0175 mm（10 mm回転輪を組み合わせる）で、データ収集の正確さを確保する。

  駆動モータは0.01 Hz ~ 30 Hzの広帯域調整をサポートし、精密な実験需要を満たす。

• 革新的な拡張：

  自主設計拡張実験を支持し、複雑な振動システムの動的応答を探究する。

  
  

  
  

じっけんデータ

異なる減衰下の振幅と周波数の関係図

位相差図

デジタル化実験の必須部品