42518

Определение индуктивности катушки

Лабораторная работа

Физика

Оборудование: разборной школьный трансформатор реостат вольтметры постоянного и переменного тока миллиамперметр источники постоянного и переменного тока. Краткие теоретические сведения Если в проводнике меняется сила тока то в нём возникает ЭДС самоиндукции препятствующая этому изменению пропорциональная скорости изменения силы тока: 20. Таким образом самоиндукцией в 1 Гн обладает такой проводник в котором изменение силы тока на 1 А за 1 с вызывает...

Русский

2013-10-30

79 KB

7 чел.

Лабораторная работа № 20

Определение индуктивности катушки

Цель работы: определить индуктивность катушки.

Оборудование: разборной школьный трансформатор, реостат, вольтметры постоянного и переменного тока, миллиамперметр, источники постоянного и переменного тока.

20.1. Краткие теоретические сведения

Если в проводнике меняется сила тока, то в нём возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению, пропорциональная скорости изменения силы тока:

                                           (20.1)

Коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью или коэффициентом самоиндукции и зависит от формы и размеров проводника и магнитной проницаемости µ окружающей среды. Если  = 1 В, а  А/с, то L = 1 Гн.

Таким образом, самоиндукцией в 1 Гн обладает такой проводник, в котором изменение силы тока на 1 А за 1 с вызывает ЭДС самоиндукции в 1 В.

У линейных проводников индуктивность мала. Большими коэффициентами самоиндукции обладают так называемые катушки индуктивности, состоящие из большого числа витков, особенно с ферромагнитными сердечниками.

Пусть сопротивление постоянному току проволоки, которой намотана катушка, равно R. Это омическое сопротивление в цепи переменного тока называют активным. Вследствие периодического изменения силы тока в катушке возникает ЭДС индукции, препятствующее приложенному напряжению. Это приводит к тому, что сопротивление катушки становится больше, чем активное. Иными словами, катушка индуктивности будет обладать не только активным, но и индуктивным (реактивным) сопротивлением

                                            (20.2)

где − круговая частота переменного тока.

Полное сопротивление катушки

                                    (20.3)

20.2. Метод определения индуктивности

Омическое сопротивление определяют (рис. 20.1) при пропускании через катушку постоянного тока по закону Ома для участка цепи

                                           (20.4)

где – напряжение на катушке; − ток, протекающий через неё.

Для нахождения индуктивного сопротивления ХL определяют (рис. 20.2) полное сопротивление катушки, включенной в цепь переменного тока

                                           (20.5)

затем из (20.3) находят . Воспользовавшись (20.2) получают

                                           (20.6)

20.3. Порядок выполнения работы

  1.  Собрать цепь по схеме (рис. 20.3) для постоянного тока.
  2.  Определить омическое сопротивление.
  3.  Собрать цепь для переменного тока.
  4.  Определить полное сопротивление катушки без сердечника.
  5.  Определить полное сопротивление катушки с сердечника.
  6.  Определить полное сопротивление катушки с замкнутым сердечником.
  7.  Вычислить индуктивность для каждого измерения.
  8.  Результаты измерений представить в виде таблицы.
  9.  Вычислить погрешности.

Контрольные вопросы и задания

  1.  В чём заключается явление электромагнитной индукции?
  2.  Сформулировать правило Ленца.
  3.  Сформулировать закон электромагнитной индукции.
  4.  В чём заключается явление самоиндукции?
  5.  От чего зависит индуктивность катушки?
  6.  Вывести формулу .
  7.  Вывести формулу (20.3).
  8.  В чём заключается физический смысл сдвига фаз между током и напряжением?

[1, § 61; 2, § 90, 91, 93; 3, § 121, 122, 180; 4, § 64; 5, § 55, 56, 59]

139


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72664. ρ-метод факторизации Полларда на примере 32-битовых целых чисел 289.58 KB
  Цель работы – рассмотреть основные методы факторизации больших чисел; программная реализация ρ-метода факторизации Полларда; реализация генерации простых чисел; тестирование ускорения ρ-метода факторизации Полларда.
72665. Статистико-экономический анализ себестоимости подсолнечника на примере ЗАО «имени Ленина» и других хозяйств Аннинского, Богучарского и Павловского районов Воронежской области 173.73 KB
  Актуальность темы курсовой работы обусловлена тем, что для получения максимальной прибыли при минимальных затратах, на предприятии необходимо проводить более точный и тщательный анализ системы учёта издержек по видам затрат и состава себестоимости.
72668. Многоэтажное промышленное здание с неполным каркасом 595.33 KB
  Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса А-VI с механическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования III - ей категории. Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении.
72670. Принятие покупочных решений индивидуальным потребителем 500.64 KB
  Актуальность работы состоит также и в том, что изучение спроса играет огромную роль в развитии предприятия и поддержания его конкурентоспособности, причем на всех уровнях: и на микро, и на макро, что особенно важно в условиях развития нашего рынка.