42518

Определение индуктивности катушки разборного трансформатора

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...

Русский

2017-09-27

79 KB

11 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

77393. Общие сведения о возобновляемых источниках энергии 81.5 KB
  Общие сведения о возобновляемых источниках энергии. В отличие от традиционной энергетики энергетика возобновляемых источников базируется не на запасах вещества а на природных потоках энергии. Классификация возобновляемых источников энергии.
77394. Солнечная энергия и методы ее преобразования 102 KB
  В отсутствие тока вследствие теплового движения электроны из nобласти будут переходить в pобласть и там рекомбинировать с дырками а дырки из pобласти в nобласть и рекомбинировать с электронами. Поэтому в nобласти вблизи границы раздела появится положительный объемный заряд а в pобласти отрицательный объемный заряд; nобласть приобретет положительный потенциал и энергия электрона в ней станет меньше а потенциал pобласти сделается отрицательным и энергия электрона в ней увеличится. Энергия же положительных дырок будет больше...
77395. Ветровая энергия и методы ее преобразования 66 KB
  Наиболее важным параметром, характеризующим энергетический потенциал ветра, является его скорость. Кинетическая энергия потока воздуха рассчитывается по формуле, Дж
77396. Ветровая энергия и методы ее преобразования 83.5 KB
  Энергия ветра есть результат тепловых процессов происходящих в атмосфере планеты первоисточником которых является Солнце. Кинетическая энергия ветра зависит от массы воздуха и его скорости. Сила и направление ветра изменяются в зависимости от высоты над поверхностью Земли. Вблизи земной поверхности расположена зона с относительно небольшими скоростями ветра.
77397. Геотермальная энергия и методы ее преобразования 94 KB
  Одна скважина в зависимости от параметров пара или воды может обеспечить электрическую мощность от 2 до 7 МВт. Основным условием существования водяных геотермальных источников является наличие непроницаемого для воды слоя горных пород который передает тепло от мантии или магмы к формациям содержащим в больших количествах воду. Температура воды или пара в гидротермальных источниках может составлять от 30 до 300350 С и зависит от их расстояния до мантии Земли а также от близости к раскаленной или расплавленной магме. Температуры...
77398. Энергия биомассы и методы ее преобразования 102.5 KB
  Энергия биомассы и методы ее преобразования Биомасса как источник энергии. Энергетическое использование биомассы реализуется по трем основным направлениям: непосредственное сжигание биомассы древесины водорослей растений в атмосфере воздуха; извлечение из биомассы таких энергоносителей как биогаз и спирты; использование теплоты выделяемой при брожении органическими отходами навоз помет опилки и...
77399. Актуальность использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии 103 KB
  Актуальность использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии Понятие традиционной энергетики. Традиционная энергетика совокупность технических устройств использующих хорошо освоенные в технологическом отношении энергетические источники и способы преобразования получаемой от них энергии в первую очередь в электрическую. Их отличительные особенности: значительная единичная мощность; работа в общей электросети возможна работа и в тепловой сети; единый...
77400. Определение токсичных выбросов в атмосферу от объектов традиционной энергетики 142 KB
  Определяется полное количество тепла полезно использованное в паровом котле кВт 1. Значения удельной энтальпии энергоносителя определяется при известных его параметрах по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара. Определяется расход топлива на каждый котел установленный в тепловом источнике г с 1. Определяется расход топлива на все котлы установленные в тепловом источнике г с 1.
77401. Признание брака недействительным 44 KB
  Понятие и основания признания брака недействительным. Под признанием брака недействительным понимается аннулирование брака и всех его правовых последствий с момента его заключения. Признание брака недействительным по правовой природе санкция за нарушение требований установленных семейным законодательством.