Метод измерений

Таким образом, явление взаимной индукции – это явление наведения электродвижущей силы (в дальнейшем ЭДС) в контуре при изменении силы тока в другом, магнитосцепленном с ним, контуре.

В данной работе изучается явление взаимной индукции можду длинной катушкой I и короткой катушкой 2, которая надевается на катушку I и может перемещаться вдоль ее оси. Одна из кату­шек, например I, включается в цепь генератора переменного тока звуковой частоты (PQ), напряжение, на выходе которого изменяется по закону:

(5)

Вольтметром, расположенным на пане­ли генератора PQ, измеряются действующие значения напряжения U_d = U_o/Ö2. Последовательно с катушкой подключено сопротивление R, выбранное таким образом, чтобы выполнялось неравенство:

(6)

(где L₁ - индуктивность катушки I; R₁ - ее активное сопротивление, w - циклическая частота переменного напряжения). В этом случае сдвиг по фазе между током и напряжением, обусловленный индуктивным сопротивлением катушки, равным L₁w, становится малым, и ток, протекающий через катушку I, можно опреде­лить по закону Ома:

(7)

(где I_0,1 - амплитудное значение силы переменного тока).

Переменный ток в катушке I возбуждает переменную ЭДС взаимной ин­дукции в катушке 2:

(8)

(где e_0,2 - амплитудное значение переменной ЭДС взаимной индукции).

Как видно из (8), амплитуда ЭДС взаимной индукции

(9)

(где f - частота переменного напряжения на выходе звукового генератора в Гц, связанная с циклической частотой соотношением w = 2p f).

Из (9) имеем:

(10)

Если поменять местами катушки I и 2, то можно таким же образом найти:

(11)

Катушки 1 и 2 не имеют ферромагнитных сердечников или иных деталей, способных сильно намагничиваться, и поэтому, как и в случае с рассмотренным выше примером контуров 1 и 2, L_2,1=L_1,2.

Для измерения амплитудных значений ЭДС взаимной индукции e_0,1 иe_0,2 используется осциллограф PO. Процедура измерения приведена в отдельной инструкции, размещенной на панели модуля ФПЭ-05.

Рис. 3

Для перемены местами катушек I и 2 необходимо перебросить переключатели П₁ и П₂ в противоположное положение (рис. 3).

Дата добавления: 2015-06-27