Тема: дослідне визначення параметрів ( r, l, m ) індуктивно

ЗВ’ЯЗАНИХ КОТУШОК

Робоче місце: Лабораторія ТОЕ.

Тривалість заняття: 90 хв.

Мета роботи: Дослідно визначити індуктивність та взаємну індуктивність

котушок, з’ясувати, як вони залежать від числа витків,

наявності стального осердя, взаємного розташування

котушок.

Прилади та обладнання.

Назва приладів та обладнання	Тип	Кількість	Технічні характеристики
ЛАТР
Вольтметр
Амперметр
Трансформатор зі з’ємним ярмом
Котушка індуктивності

Теоретичні відомості

1. До параметрів індуктивне зв'язаних котушок відносять такі постійні величини, як активний опір, індуктивність, взаємну індуктивність. Активний опір залежить від довжини, перетину та матеріалу дрота. Індуктивність - від конструкції котушки: кількості витків, перетину котушки, її довжини і магнітної проникливості середовища (осердя).

Взаємна індуктивність двох котушок залежить від індуктивності кожної та від їх взаємного розташування.

2. Індуктивність можна визначити за результатам вимірювання сили струму, напруги та активної потужності (мал. 10.1).

Мал..10.1 Схема для вимірювання

індуктивності котушки

 

Для розрахунку індуктивності використовують наступні формули:

 

повний опір: Ζ = U / I,

активний опір: R = Р / І²,

індуктивний опір: Х_L =

індуктивність котушки: L = Х_L / 2 πf

3.Для вимірювання взаємної індуктивності можна використати метод узгодженого та зустрічного ввімкнення котушок. При узгодженому ввімкненні котушок:

L_узг = L₁ + L₂ + 2М.

При зустрічному ввімкненні котушок:

L_зуст = L₁ + L₂ - 2М.

На схемі узгоджене ввімкнення котушок позначається з'єднанням кінця першої котушки з початком другої. Початки котушок відмічають точками.

 

Мал.10.2. Схема для визначення взаємної індуктивності котушок за

допомогою узгодженого та зустрічного ввімкнення.

Для дослідного визначення взаємної індукції вимірюють силу струму у колі (мал.2), напругу та активну напругуь при узгодженому ввімкненні котушок і розраховують Lузг за формулами, що приводяться в п.2. Потім повторюють вимірювання і розрахунок для зустрічного вимкнення.

Взаємну індуктивність визначають за формулою:

 

М = (L_узг + L_зуст)

4. Взаємну індуктивність можна визначити методом амперметра і вольтметра.

 

 

 

 

Мал. 10.3. Схема для вимірювання взаємної індуктивності котушок за

допомогою амперметра і вольтметра.

Одну із котушок підключають до джерела змінного струму і вимірюють силу струму в першій котушці та наведену е.р.с. взаємної індукції в другій котушці U₂. Взаємну індуктивність можна розрахувати за формулою:

м = U₂(І · w)

Де w = 2π f - кутова швидкість джерела, f = 50 Гц.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати коло (мал. 10.1) для вимірювання індуктивності котушки та
показати його викладачу для перевірки.

2. Ввімкнути коло, встановити необхідну напругу. Виміряти напругу,
силу струму кожної секції та усієї котушки. Покази записати в таблицю 10.1.

 

Таблиця 10.1.

Об ̉̉єкт вимірювання	Із досліду	Із розрахунків
U, Β	Ι, А	Р, Вт	R, Ом	Z,Ом	ХL,Ом	L, Гн
Перша котушка Друга котушка

3. Зібрати коло (мал. 10.2) для вимірювання взаємної індуктивності по
методу узгодженого та зустрічного ввімкнення та показати його для
перевірки викладачу.

4. Виміряти напругу, силу струму та потужність двох котушок.
Результати записати в таблицю 10.2.

 

Таблиця 10.2

Узгоджене ввімкнення

Зустрічне ввімкнення

М. Гн

Із досліду

Із розрахунків

Із досліду

Із розрахунків

U, Β

Ι, А

Р,Вт

R, Ом

Z,Ом

ХL Ом

Lузг, Гн

U, Β

Ι, А

Р, Вт

R, Ом

Z, Ом

ХL Ом

Lзустр Гн

 

5.Поміняти затискачі ввімкнення другої котушки і повторити
вимірювання.

6.Зібрати коло (мал.10.3) для вимірювання взаємної індуктивності
котушок трансформатора і показати його викладачу для перевірки.

Результати записати в таблицю 10.3.

 

Таблиця 10.3.

Віміряні величини	Розрахувати
U1, (В)	I1, (В)	U2, (В)	M, (Гн)

 

 

Обробка результатів

 

1. За результатами вимірювань п.2 розрахувати індуктивність кожної котушки.

2. За результатам вимірювань п.4 і 5 розрахувати взаємну індуктивність

за методом узгодженого та зустрічного ввімкнення.

3. За результатами вимірювань п.7 розрахувати коефіцієнт взаємної

індуктивності за методом амперметра і вольтметра.

4. По лабораторній роботі зробити висновки відносно:
а) факторів, що впливають на індуктивність котушки;

б) факторів, що впливають на взаємну індуктивність двох котушок;

в) методів вимірювання коефіцієнтів самоіндукції і взаємної індуктивності.

Висновки записати в звіт.

 

Контрольні питання

1. Яка мета лабораторної роботи?

2. Яке ввімкнення котушок називають узгодженим, а яке зустрічним?

3. В чому заключається явище самоіндукції?

4. В чому заключається явище взаємної індукції?

5. Що таке індуктивність і від яких факторів вона залежить?

6. Що таке взаємна індуктивність, від чого вона залежить?

7. Як виміряти індуктивність методом ваттметра?

8. Як виміряти взаємну індуктивність метотодом узгодженого та
зустрічного ввімкнення?

9. Як виміряти взаємну індуктивність методом амперметра і
вольтметра?

Лабораторна робота № 11

Тема: ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ЗМІННОГО СТРУМУ