Студенты
Группа
Преподаватель
Дата
Челябинск
Цель работы: познакомиться с процессами в цепи переменного тока с катушкой индуктивности, определить индуктивность катушки с железным сердечником и без сердечника.
Оборудование: исследуемая катушка, железный сердечник, трансформатор, вольтметр, амперметр.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Характеристикой магнитного поля, созданного током в контуре, является поток вектора магнитной индукции сквозь поверхность контура, который по определению равен: Ф =
Магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, и создаваемый током в контуре, пропорционален ……….
Коэффициент пропорциональности L называется …………………………..
Если сила тока в контуре изменяется, то это приводит к изменению магнитного потока сквозь контур, что приводит к возникновению ЭДС. По закону Фарадея ЭДС равна ……… Тогда ЭДС самоиндукции контура или катушки определится формулой: Еs=
Пусть катушка индуктивностью L, не обладающая активным сопротивлением, подключена к генератору переменного тока, и через неё течет переменный ток J = J 0cos w t. ЭДС самоиндукции равна: Еs=
Катушка в цепи переменного тока, вследствие явления самоиндукции, препятствует как возрастанию, так и спаду силы тока, то есть ограничивает ток. Это эквивалентно наличию в цепи как бы дополнительного сопротивления, которое называют индуктивным RL=
Катушка кроме индуктивного обладает активным сопротивлением провода обмотки. Их можно рассматривать включенными в электрическую цепь последовательно. Закон Ома примет вид:
Решая это уравнение методом векторных диаграмм, получим для полного сопротивления формулу Z=
В методе вольтметра-амперметра индуктивность определяется по формуле L= Где полное сопротивление равно Z=
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Катушка без сердечника
| Напряжение U, В | |||||
| Сила тока J, мА | |||||
| Сопротивление Z, Ом | |||||
| Индуктивность L, Гн |
Пример расчета полного сопротивления: 
Пример расчета индуктивности: (ω = 314, 1/c):
=
Расчет среднего значения индуктивности:
< L > =
Катушка со стальным сердечником
| Напряжение U, В | |||||
| Сила тока J, А | |||||
| Сопротивление Z, Ом | |||||
| Индуктивность L, Гн |
Расчет среднего значения индуктивности:
< L > =
Оценка случайной погрешности измерения индуктивности:
=
Результаты измерений индуктивности катушки
без сердечника L= …………±……………Гн.. Р=
с сердечником L=…………… ± ……………… Гн, Р=
Выводы …………………………..
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
 |
ЧИПС, филиал УрГУПС
Кафедра ЕНД
Работа 28
