Основные теоретические положения. Связь электрических цепей посредством магнитного поля называется индуктивной

 

Связь электрических цепей посредством магнитного поля называется индуктивной.

Если к одной из индуктивно связанных катушек (рис. 7.1) подключить переменное напряжение, то через нее будет проходить переменный ток , он создает магнитное поле, которое будет пересекать витки первой и частично витки второй катушек, при этом в первой катушке будет наводиться эдс самоиндукции , а во второй – эдс взаимной индукции , где
– взаимная индуктивность, Гн.

Если замкнуть цепь второй катушки, то под действием эдс через нее будет проходить ток . Он создает свой магнитный поток, который будет наводить во второй катушке эдс самоиндукции , а в первой катушке – эдс взаимной индукции .

Отношение эдс взаимной индукции к эдс самоиндукции, создаваемой током, называют степенью связи:

и ,

где () – степень индуктивной связи второй (первой) катушки с первой (второй); физический смысл степени индуктивной связи означает долю магнитного потока одной катушки, проходящего через витки другой, когда в ней отсутствует ток.

Среднее геометрическое из степеней связи есть коэффициент связи , который всегда меньше единицы.

Под включением понимают не электрическое соединение индуктивных катушек, а взаимодействие их магнитных полей.

При согласном включении катушек их магнитные потоки, создающие эдс самоиндукции и взаимоиндукции, имеют одинаковое направление, при этом результирующие эдс, наводимые в катушках, складываются:

и .

При встречном включении катушек их магнитные потоки, создающие эдс самоиндукции и взаимоиндукции, направлены встречно, при этом

и .

На схемах согласное и встречное включения катушек обозначаются одноименными зажимами, которым приписываются одинаковые значки. Одноименными называют такие зажимы, когда при одинаковых направлениях токов относительно них катушки включены согласно.

При последовательном соединении двух индуктивно связанных катушек (рис. 7.2) по второму закону Кирхгофа

,

где ; .

 

 

Рис. 7.2. Последовательное соединение двух индуктивно связанных катушек

 

Знак «плюс» – для согласного, а «минус» – для встречного включений.

 

Порядок выполнения работы

1. Для определения параметров отдельных катушек с индуктивностями и собрать схемы (рис. 7.3). Измерить ток, напряжение и мощность для каждой из катушек, установив заданное преподавателем напряжение на входе.

 

Рис. 7.3. Схема лабораторной установки для измерения параметров катушек индуктивности

 

По измеренным данным (см. п. 1) вычислить параметры катушек, используя следующие зависимости:

– полное , активное и индуктивное сопротивления катушки индуктивности, Ом;

– индуктивность катушки , Гн.

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 7.1.

Таблица 7.1