Экспериментальная установка и методика измерений
На рис.1.2 представлена схема экспериментальной установки. Рис.1.2. Принципиальная схема экспериментальной установки: 1– звуковой генератор; 2– электронный осциллограф; 3– модуль; L1 и L2 – две катушки индуктивности, Ш – шток со шкалой, показывающей взаимное расположение катушек L1 и L2, П1 и П2 – переключатели В данной работе изучается коэффициент взаимной индукции между длинной катушкой 1 и короткой катушкой 2, которая надевается на катушку 1 и может перемещаться вдоль ее оси. Питание одной из катушек, например 1, осуществляется от генератора звуковой частоты ЗГ, с которого напряжение (1.11) подается через сопротивление R . Вольтметр, расположенный на панели ЗГ, измеряет действующие значения напряжения . Сопротивление R выбирается таким образом, чтобы выполнялось неравенство: , (1.12) где Li – индуктивность катушки 1; Ri – ее активное сопротивление. В этом случае ток, протекающий через катушку 1, можно определить по формуле: . (1.13) Переменный ток в катушке 1 создает переменную ЭДС взаимной индукции в катушке 2: . (1.14) Для измерения используется осциллограф. Амплитуда ЭДС взаимной индукции , (1.15) где частота звукового генератора. Из соотношения (1.15) имеем: . (1.16) Если поменять местами катушки 1 и 2, то можно измерить: . (1.17) Для перестановки катушек необходимо переключатели П1 и П2 на модуле 3 перебросить в противоположное положение. Работа выполняется в следующем порядке. Задание 1. Измерение коэффициентов взаимной индукции L21 и L12 и исследование их зависимости от взаимного расположения катушек. 1. Собрать схему, изображенную на рис.1.2, соединив между собой звуковой генератор 1, модуль 3 и осциллограф 2 проводами, представленными на рис.1.2 жирными линиями. 2. Задать напряжение U0 и частоту сигнала генератора (по указанию преподавателя), подать напряжение на катушку 1 (с помощью переключателя П1), а ЭДС катушки 2 подать на осциллограф (с помощью переключателя П2 ). 3. Установить подвижную катушку 1 в крайнее положение. Перемещать ее в противоположное крайнее положение, через 1 см записывать значения ЭДС взаимной индукции в цепи катушки 2. 4. По (1.16) рассчитать значение L21 . Полученные данные занести в таблицу. 5. Построить график зависимости . Задание 2. Измерение L21 при различных значениях амплитуды питающего напряжения. 1. Используя шток со шкалой Ш (рис.1.2), поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2. 2. Задать частоту питающего генератора по указанию преподавателя (например, 104 Гц). 3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции при различных значениях напряжения Uд в цепи катушки 1 в интервале 0-5 В через 0,1 В. 4. По (1.16) рассчитать L21 . Полученные данные занести в таблицу. 5. Построить график зависимости . Задание 3. Измерение L21 при различных частотах питающего напряжения. 1. Поставить катушку в среднее положение относительно катушки 2. 2. Задать амплитуду напряжения генератора по указанию преподавателя (например, 2 В). 3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции при различных частотах звукового генератора от 5 до 20 кГц (не менее 10 значений). 4. По (1.16) рассчитать . Полученные данные занести в таблицу. 5. Построить график зависимости .
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|