Краткие теоретические сведения. Полное сопротивление ни:

Полное сопротивление НИ: . Если активная составляющая R сопротивления НИ от проходящего тока I зависит незначительно, то ее индуктивность L, пропорционально зависящая от магнитной проницаемости  сердечника, изменяется значительно. При малых токах, когда изменение магнитной индукции B происходит на начальной, пологой части кривой намагничивания, индуктивность L и сопротивление Z невелики. Затем они увеличиваются и достигают своего наибольшего значения. При дальнейшем увеличении тока, намагничивающего сердечник, изменение напряженности Н магнитного поля начинает происходить на участках кривой намагничивания В= *Н, где магнитная проницаемость  уменьшается. Пропорционально уменьшается индуктивность L.

При выполнении лабораторной работы, обработав результаты экспериментов, можно определить величину намагничивающего тока Iм и соответствующего напряжения Uм, при котором Z достигает наибольшего значения Zм. Кроме того, исследовав характер изменения Z при больших намагничивающих токах, можно определить то его значение, к которому Z асимптотически приближается. Эта величина и будет служить оценкой R активной составляющей сопротивления НИ.

Величины Iм, Uм, Xм и R по результатам экспериментов могут быть определены различными способами. При всех способах расчета значения указанных величин должны быть достаточно близкими друг к другу.

В результате выполнения работы студенты должны закрепить навыки обработки экспериментальных зависимостей методом наименьших квадратов.

Помимо средств измерений и коммутационной аппаратуры, установленной на лабораторном стенде, в работе используются переносные средства измерений, устанавливаемые на лабораторном столе:

РV2 – вольтметр типа Э – 59 на диапазон 50 В, класс точности 0.5;

РА4 – амперметр типа Э – 58 на диапазоны 25 и 100 мА, класс точ-ности 0.5.

Подготовка к работе

8.3.1 Изучить теоретический материал, изложенный в [1,2,8].

8.3.2 Зарисовать схему лабораторной установки, приведенную на
 рисунке 8.1.

 

Рисунок 8.1 – Схема экспериментальной установки

8.3.3 Подготовить таблицу 8.1 для занесения результатов наблюдений.

В таблице будет заполнено до 30 строк. Клетки таблицы, которые заполняются, отмечены звездочками. Данные в колонках 2, 3, 6, 7, 9, 10, 12, 13 необходимо будет записывать между строками, в которые будут заноситься данные остальных колонок.

Выполнение работы

8.4.1 Соберите схему, показанную на рисунке. Соедините клеммы X1, Х2 и Х3; Х4 и Х14. Подсоедините вольтметр РV2 к клеммам X3 и Х4 амперметр РА4 к клеммам X11 и Х12. Переключатель SА1 установите в положение "АТР", SА19 в положение " ", SА20 в положение " ".

Таблица 8.1 – Результаты наблюдений

U

дU

Uср

I

дI

Iср

Z

дZ

дZ/дI

Y

дY

дY/ дU

B

B

B

мA

мA

мA

Ом

Ом

мСм

мСм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0   * *   *

*   *   *

*   *   *

*   *   *   *

*   *   *   *

* *   *

*   *   *

X   *   *   *

X   *   *

X   *   *

X   *   *   *

X   *   *

X   *   *

 

Переключатели SА5–SА17 установите в положение "Выкл", SА18 в положение "Вкл". Рукоятку автотрансформатора Т1 плавно поверните против часовой стрелки до упора.

8.4.2 Включите автоматический выключатель Q1, в результате чего на стенд будет подано напряжение. Плавно вращая рукоятку трансформатора Т1 по часовой стрелке, увеличивайте напряжение. Напряжение соответствующий ток записывайте в колонки 1 и 4 таблицы 8.1. Если напряжение будет превышать 50В, отключите вольтметр РV2 и замеряйте напряжение по вольтметру РV1, установленному на стенде. Если сила тока будет выходить за диапазон измерений РА4, замените его на другой, соответствующий измеряемому току. При токе более 1А следует замкнуть клеммы X11 и Х12 накоротко и производить наблюдения тока по амперметру РА3, установленному на стенде.