Описание установки и вывод расчетной формы

Для определения взаимной индуктивности применяется установка, состоящая из ЛАТРа, амперметра, вольтметра, из двух катушек насажанных на железный сердечник (трансформатор). Электрическая схема установки приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Электрическая схема установки для измерения взаимной индукции катушек: ЛАТР, РА – амперметр, Т – трансформатор, PV – вольтметр

 

Так как концы обмотки катушки I присоединены к источнику переменного напряжения (ЛАТРу) с э.д.с. E ₁ , то в ней возникает переменный ток I₁, создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток y₁₂ (потокосцепление, т.е. полный магнитный поток, сцепленный со всеми ветками катушки y = NФ) который практически полностью локализован в железном сердечнике и, следовательно, почти целиком пронизывает витки второй обмотки катушки II. Изменение этого потока вызывает во второй катушке появление э.д.с. - E ₂ взаимной индукции, а в первичной э.д.с. - E ₁ самоиндукции.

Ток I₁, протекающий в первой катушке трансформатора Т, индуцирует э.д.с. - E ₂ во второй катушке, которая определяется по формуле 5. если изменении тока I₁, происходит по гармоническому закону I₁ = I₁₀ sin wt или I₁ = I₁₀ cos wt и подставив одно из этих выражений (например, I₁ = I₁₀ sin wt) в формулу 5, получим

E ₁₂ , (15)

где E ₀ - амплитудное значение э.д.с.

Так как амперметр и вольтметр измеряют действующие значения переменного тока I и э.д.с E,

E ,

Из формулы (15) получим выражение

E ₂ , (16)

В связи с тем, что E ₁ > > I₁R₁ и E ₂ > > I₂R₂, где I₁R₁ и I₂R₂ падения напряжения на активном сопротивлениях катушек, вольтметр PV измеряет, в основном, E ₂.

Откуда

М₁₂ = E ₂/wI₁. (17)

Таблица 2 Результаты измерений и вычислений

№	Обозначения физических величин
I1, A	E 2, B	М12, Гн	Гн	DМ12, Гн	, Гн

 

3.2 Порядок выполнения работы и требования

к оформлению результатов

3.2.1 Проверить наличие всех приборов необходимых для выполнения работы согласно электрической схемы (рисунок 3).

3.2.2 Руководствуясь схемой (рисунок 3) собрать электрическую цепь и после получения разрешения преподавателя, включить ЛАТР в сеть.

3.2.3 С помощью ЛАТРа установить силу тока в цепи 0, 1А и измерить вольтметром напряжение U = E ₂. Опыт повторить для пяти значений токов (значения токов задает преподаватель) и их занести в таблицу 2.

3.2.4 Рассчитать по формуле (17) взаимную индуктивность катушек и занести их в таблицу 2.

3.2.4 Рассчитать относительную погрешность индуктивности по формуле

, (18)

,

где n = (50 ± 0, 5) Гц, и , g - классы точности измерительных приборов и определить .

3.2.5 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 2.

3.2.6 Записать ответ в виде .

 

4 Контрольные вопросы

 

4.1 В чем заключается явление электромагнитной индукции?

4.2 Сформулируйте закон Фарадея и правило Ленца.

4.3 В чем заключается явление взаимной индукции?

4.4 Принцип действия какого прибора основан на явлении вза имной индукции?

4.5 Что такое индуктивное сопротивление?

4.6 Какое физическое явление называется самоиндукцией?

4.7Как выводится формула для определения э.д.с самоиндукции?

4.8 Какова физическая сущность индуктивности катушки, от чего она зависит?

4.9 Сравните полученные значения индуктивности катушки с перемычкой и без перемычки и поясните их различие.

 

Лабораторная работа № 3

Изучение закона Ома для переменного тока

 

Цель и задачи работы: Изучение закона Ома для переменного тока в цепи, содержащей резистор, конденсатор и катушку индуктивности. Определение активного, емкостного и индуктивного сопротивлений.

 

Общие сведения

 

В широком смысле слова переменный электрический ток – любой электрический ток, изменяющийся со временем, как по величине, так и по направлению. Однако, чаще термин «переменный электрический ток» применяют к квазистационарным токам, зависящим от времени по гармоническому закону. В дальнейшем вместо выражения переменный электрический ток будем пользоваться понятием переменный ток.

Квазистационарным называют такой ток, для которого время установления одинакового значения по всей цепи значительно меньше периода колебаний.

В электрической цепи переменный ток можно рассматривать как вынужденные электромагнитные колебания.

Следует заметить, что в нашей стране используется переменный ток с частотой 50 Гц.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. D. СТРУКТУРНЫЕ ФОРМЫ КОММЕРЧЕСКОЙ КОНЦЕССИИ
2. F78.81 Другие формы умственной отсталости с другими нарушениями поведения, обусловленные предшествующей инфекцией или интоксикацией
3. II. Описание экспериментальной установки.
4. II. Приготовьтесь к проверочной работе на тему «Трудные слова»: запомните правописание слов и объясните их значение.
5. III. Вывод о непроизвольном возникновении огня в палеолите
6. III. Здравый смысл и формы заблуждений
7. III.3. Описание организации исследования
8. IV. Телесно-ориентированные формы работы
9. IV. Формы промежуточного и итогового контроля
10. OPГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ФОРМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ
11. Q СССР согласился с сохранением членства объединенной Германии в НАТО и выводом советских войск из Восточной Германии.
12. S. Критерии зрелой личности и формы организации труда