42147

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ С ПОМОЩЬЮ МОСТИКА МАКСВЕЛЛА

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ В настоящей работе измерение индуктивности осуществляется с помощью моста переменного тока  моста Максвелла рис.Плечи моста состоят из эталонной индуктивности L0 неизвестной индуктивности Lх их сопротивлений R R двух резисторов имеющих сопротивления R1 и R2. Принцип измерения индуктивности катушки Lх при помощи мостика Максвелла основан на подборе такого значения отношения сопротивлений при котором ток через гальванометр отсутствует.

Русский

2013-10-27

73.5 KB

29 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  3-4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ  НЕИЗВЕСТНОЙ  ИНДУКТИВНОСТИ

С  ПОМОЩЬЮ  МОСТИКА  МАКСВЕЛЛА

Цель работы  измерение индуктивностей катушек методом моста Максвелла.

ПОСТАНОВКА  ЗАДАЧИ

В настоящей работе измерение индуктивности осуществляется с помощью моста переменного тока моста Максвелла (рис. 4).Плечи моста состоят из эталонной индуктивности L0, неизвестной индуктивности Lх , их сопротивлений R, R двух резисторов, имеющих сопротивления R1 и R2. В диагональ ВД включен гальванометр, а в диагональ СА источник переменного напряжения.

Принцип измерения индуктивности катушки Lх при помощи мостика Максвелла основан на подборе такого значения отношения сопротивлений, при котором ток через гальванометр отсутствует. В этом случае потенциалы точек В и Д совпадают и мост считается уравновешенным.

При пропускании по цепи переменного тока в катушках L0 и Lх наводится эдс самоиндукции Е0 и Ех. Если при этом равновесие мостика продолжает оставаться, то это свидетельствует о том, что потенциалы точек В и Д продолжают оставаться равными друг другу.

Рассмотрим условия отсутствия тока в гальванометре при питании схемы переменным током частоты (рис. 4). Очевидно, что тока в диагонали моста не будет в том случае, если переменные напряжения в точках схемы В и Д будут одинаковы по фазе и по амплитуде.

Применив к ветвям ВАД и ВСД закон Ома для неоднородной цепи, получаем

  

где R1, R2  сопротивления соответствующих участков потенциометра,

R , R активное сопротивление катушек индуктивности.

Отметим, что в связи с равенством потенциалов точек В и Д ток J1 равен току J2 : J1 = J2 .

 Так как

 ;   

получим

откуда

    (1)

ОПИСАНИЕ  ЛАБОРАТОРНОЙ  УСТАНОВКИ

Схема лабораторной установки приведена на рис. 8.

Рис. 8

Роль сопротивлений R1 и R2 выполняют участки потенциометра (или реохорда). Величина этих сопротивлений определяется положением движка потенциометра.

ПОРЯДОК  ВЫПОЛНЕНИЯ  РАБОТЫ

Соберите схему установки (рис. 8).

Перемещая движок потенциометра, добейтесь, чтобы стрелка миллиамперметра (выполняет роль нуль-гальванометра) установилась на нуле.

Измерьте участки потенциометра и, зная его общее сопротивление, вычисление, вычислите сопротивления R1 и R2 .

По формуле (1) рассчитайте неизвестную индуктивность.

Проведите измерения второй индуктивности, повторив пункты 2-4.

Соедините индуктивности Lи L последовательно и измерьте общую индуктивность.

Соедините индуктивности Lи Lпараллельно и измерьте общую индуктивность.

СОДЕРЖАНИЕ  ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

Принципиальную схему лабораторной установки с пояснениями и характеристиками приборов.

Расчетные формулы.

Таблицы с экспериментальными и расчетными данными.

Выводы по работе и сравнительную оценку получаемых результатов.

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ  И  ЗАДАЧИ

Нарисуйте рабочую схему мостика Максвелла.

Принцип работы моста Максвелла.

Каков физический смысл индуктивности?

Назовите единицы измерения индуктивности.

Выведите расчетную формулу.

Можно ли проводить измерения, поменяв в мосте Максвелла местами гальванометр и источник тока?