Определение индуктивности катушки. Цель работы: познакомиться с процессами в цепи переменного тока с катушкой индуктивности, определить индуктивность катушки с железным сердечником и без

 

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: Е_s=

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: Е_s=

 

 

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 R_L=

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