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

60191. Свято «Прощавай, початкова школа!» 53.5 KB
  Звучить святкова музика. Лунають фанфари. 1учень. Слухайте! 2 учень. Слухайте! 1учень. І не кажіть, що ви не чули! 2учень. І не кажіть, що ви не бачили! 1 учень. Сьогодні в нашому шкільному королівстві – свято!
60192. Сценарій тематичного вечора Дня Матері на тему «Рідна мати моя» 73 KB
  Спливли роки мов човник по воді І ведмежа стареньке десь поділось Та очі мами сині та сумні Моїм дитинством вранці подивились Анастасія Клєцова Руда Дитинство Ведуча 2 Кожна мама дає дитині свій наказ свою любов.
60193. Сценарій виховного заходу «Від зернини до хлібини» 72 KB
  Мета: Поглибити знання учнів про походження хліба, розвивати знання про професії, повязані з вирощуванням зернових культур,різновиди зернових культур. Виховувати любов до хліба, та бережливе ставлення до нього; повагу і пошану до людей хліборобської професії.
60195. Я люблю Україну, Позакласний захід для учнів початкової школи 90 KB
  Чи вірите що є такі квіти кульбабки та куль дідки Ні. Чи вірите що соком калини можна лікуватися від простудних захворювань і від авітамінозі Так. що сич заморожує на зиму в дуплі як у холодильникумишей і птахів Так. –що в Карпатах ростуть смереки Так.
60196. В гостях у доктора Пилюлькина. Устный журнал для учащихся 2 - 4 классов 46 KB
  Цели: расширить знания учащихся о вирусных заболеваниях, создать условия для формирования навыков здорового образа жизни, развивать творческие способности учащихся, воспитывать чувство товарищества.