Экспериментальная часть. Приборы и оборудование

Приборы и оборудование

Функциональная схема установки представлена на рис. 3.2., где:

PQ – звуковой генератор;

PO – электронный осциллограф;

ФПЭ-05 – модуль “взаимоиндукция”;

PV – вольтметр (прибор комбинированный Щ-4313).

Электрическая принципиальная схема модуля ФПЭ-05 “Взаимоиндукция” представлена на рис. 3.4, где:

L₁, L₂ – катушки индуктивности на одной оси;

П₁, П₂ – переключатели катушек;

Ш – шток со шкалой, показывающей взаимное расположение катушек L₁ и L₂.

Методика измерений.

В данной работе измеряется коэффициент взаимной индукции между длинной катушкой 1 (L₁) и короткой катушкой 2 (L₂), которая надевается на катушку 1 и может перемещаться вдоль ее оси. Питание одной из катушек, например 1, осуществляется от генератора звуковой частоты PQ, напряжение с которого

(3.5)

подается через сопротивление R. Вольтметр, подключенный к панели PQ, измеряет действующие значения напряжения . Величина R выбирается таким образом, чтобы выполнялось неравенство

, (3.6)

где L – индуктивность катушки 1, R₁ – ее активное сопротивление R=10 кОм. В этом случае ток, протекающий через катушку 1, можно определить по формуле

(3.7)

Переменный ток в катушке 1 создает переменную ЭДС взаимной индукции в катушке 2

(3.8)

Для измерения используется осциллограф. Амплитуда ЭДС взаимной индукции

(3.9)

где f – частота звукового генератора. Из формулы (5.9) имеем:

. (3.10)

Если поменять местами катушки 1 и 2, то можно аналогично измерить

(3.11)

Экспериментальная установка.

Для изучения явления взаимной индукции предназначена кассета ФПЭ – 05 «Взаимоиндукция», в которой расположены две катушки индуктивности 1 (L₁) и 2 (L₂) на одной оси и шток со шкалой (Ш), показывающий взаимное расположение катушек 1 и 2. Принципиальная схема установки показана на рис. 5.2. Для перестановки катушек необходимо переключатели П₁ и П₂ перебросить в противоположное положение. Электрическая схема подключения показана на рис. 3.3. Модуль ФПЭ-05 подключается к звуковому генератору РQ. Вольтметр PV, подключенный к панели РQ, измеряет действующие (эффективные) значения напряжения

(3.12)

Для измерения амплитуды ЭДС взаимной индукции используется электронный осциллограф (РО).

Дата добавления: 2015-06-04