2.2 Описание установки и вывод расчетной формы

Для определения взаимной индуктивности применяется установка, состоящая из ЛАТРа, амперметра, вольтметра, из двух катушек насажанных на железный сердечник (трансформатор). Электрическая схема установки приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Электрическая схема установки для измерения взаимной индукции катушек: ЛАТР, РА – амперметр, Т – трансформатор, PV – вольтметр

Так как концы обмотки катушки I присоединены к источнику переменного напряжения (ЛАТРу) с э.д.с. E ₁ , то в ней возникает переменный ток I₁, создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток ₁₂ (потокосцепление, т.е. полный магнитный поток, сцепленный со всеми ветками катушки  = NФ) который практически полностью локализован в железном сердечнике и, следовательно, почти целиком пронизывает витки второй обмотки катушки II. Изменение этого потока вызывает во второй катушке появление э.д.с. - E ₂ взаимной индукции, а в первичной э.д.с. - E ₁ самоиндукции.

Ток I₁, протекающий в первой катушке трансформатора Т, индуцирует э.д.с. - E ₂ во второй катушке, которая определяется по формуле 5. если изменении тока I₁, происходит по гармоническому закону I₁ = I₁₀ sin t или I₁ = I₁₀ cos t и подставив одно из этих выражений (например, I₁ = I₁₀ sin t) в формулу 5, получим

E ₁₂, (15)

где E ₀ - амплитудное значение э.д.с.

Так как амперметр и вольтметр измеряют действующие значения переменного тока I и э.д.с E,

E ,

Из формулы (15) получим выражение

E ₂, (16)

В связи с тем, что E ₁ >> I₁R₁ и E ₂ >> I₂R₂, где I₁R₁ и I₂R₂ падения напряжения на активном сопротивлениях катушек, вольтметр PV измеряет, в основном, E ₂.

Откуда

М₁₂ = E ₂/I₁ . (17)

Таблица 2 Результаты измерений и вычислений

№	Обозначения физических величин
	I1, A	E 2, B	М12, Гн	Гн	М12,Гн	, Гн
1
2
3
4
5

3.2 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов

3.2.1 Проверить наличие всех приборов необходимых для выполнения работы согласно электрической схемы (рисунок 3).

3.2.2 Руководствуясь схемой (рисунок 3) собрать электрическую цепь и после получения разрешения преподавателя, включить ЛАТР в сеть.

3.2.3 С помощью ЛАТРа установить силу тока в цепи 0,1А и измерить вольтметром напряжение U = E ₂. Опыт повторить для пяти значений токов (значения токов задает преподаватель) и их занести в таблицу 2.

3.2.4 Рассчитать по формуле (17) взаимную индуктивность катушек и занести их в таблицу 2.

3.2.4 Рассчитать относительную погрешность индуктивности по формуле

, (18)

,

где  = (50  0,5) Гц, и ,  - классы точности измерительных приборов и определить .

3.2.5 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 2.

3.2.6 Записать ответ в виде .