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

70156. Планирование кадров предприятия и его подбор 133.5 KB
  Планирование сокращения или высвобождения персонала. Термин планирование персонала включает в себя все проблемы сферы персонала которые могут возникнуть в будущем. Планирование персонала во-первых служит целевому планированию потребностей в области персонала и во-вторых планированию...
70157. Товар и товарная политика 215 KB
  Предпринимательская деятельность является эффективной когда производимый фирмой товар или оказываемая ею услуга находит спрос на рынке а удовлетворение определенных потребностей покупателей благодаря приобретению данного товара или услуги приносит прибыль.
70158. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ ТОМСК – КРАСНОЯРСК 971 KB
  Волоконно-оптические системы передачи благодаря уникальным возможностям по пропускной способности и затуханию волоконных световодов и успехам в технологии элементов волоконно-оптических систем передачи являются наиболее перспективными информационными системами.
70159. Разработка участка текущего ремонта двигателей автомобилей 519 KB
  ТО - это комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности автомобиля при использовании по назначению при стоянке хранении или транспортировании. Ремонт это комплекс операций по восстановлению работоспособности и восстановлению ресурса автомобиля или его составных частей.
70160. Институт наследственного правопреемства 223 KB
  Разумеется такое утверждение имеет смысл если рассматривать правопреемство традиционно то есть как переход субъективного права в широком смысле также правовой обязанности от одного лица правообладателя к другому правопреемнику в порядке производного правоприобретения в соответствующих...
70161. Инфляция: причины, последствия, опыт решения проблем 891 KB
  Независимо от состояния денежной сферы товарные цены могут возрасти вследствие изменений в динамике производительности труда, циклических и сезонных колебаний, структурных сдвигов в системе воспроизводства, монополизации рынка, государственного регулирования экономики...
70162. Виды и формы предпринимательской деятельности 251 KB
  Предпринимательство – это особый вид деятельности, особое поприще, преуспеть на котором не каждому под силу. Оно требует не только солидных экономических знаний, решительности, деловой хватки, готовности рисковать, но и способности к творчеству, неординарному мышлению.
70163. Датчиками Холла: их возможности применения в технике 935.46 KB
  Первые предложения по техническому использованию эффекта Холла были высказаны на рубеже XIX и XX вв. Реальная база для этого возникла, однако, значительно позднее, а именно со времени разработки технологии получения полупроводниковых материалов, характеризующихся значительными подвижностями носителей тока.
70164. Организация и оплата труда на предприятиях 158 KB
  Организация труда – составная часть экономики труда – это организация труда людей в процессе производства. Она способствует рациональному соединению техники и персонала, оптимизирует эффективное использование живого труда, обеспечивает сохранение здоровья работников и повышения...