- •Содержание
- •Приложения…………………………………………………………. 72
- •Изучение электронного осциллографа
- •Устройство и принцип действия осциллографа
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование электростатических полей
- •Сведения из теории
- •Моделирование электрического поля и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Определение эдс источника тока компенсационным методом
- •Сведения из теории
- •Принцип работы потенциометра
- •Порядок выполнения работы
- •Градуировка термопары
- •Сведения из теории
- •Порядок выполнения работы
- •Определение магнитной индукции в межполюсном зазоре прибора магнитоэлектрической системы
- •Сведения из теории
- •Принцип действия прибора магнитоэлектрической системы
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование магнитного поля кругового тока
- •Сведения из теории
- •Порядок выполнения работы
- •Описание установки и теория метода определения магнитного поля Земли
- •Порядок выполнения работы
- •Изучение явлений электромагнитной индукции и взаимоиндукции
- •Сведения из теории
- •Описание установки и метода исследования
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование кривых гистерезиса ферромагнетиков с помощью осциллографа
- •Сведения из теории
- •Описание метода и экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Изучение затухающих электромагнитных колебаний в контуре
- •Сведения из теории
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Исследование зависимости сопротивления проводника от температуры
- •Сведения из теории
- •Описание установки и метода измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Литература
- •Пример обработки результатов прямого измерения
- •Пример обработки результатов косвенного измерения
Порядок выполнения работы
1. Оценить погрешность, которую дает соленоид конечных размеров, при определении вектора по сравнению с бесконечным соленоидом.
Поле бесконечного соленоида однородно. В данной работе все теоретические формулы базируются на предположении, что магнитное поле создается бесконечно длинным соленоидом, т.е. индукция магнитного поля определяется выражением (8.5). Рабочий же соленоид имеет конечные размеры, следовательно, реальная индукция магнитного поля будет другая. Поэтому между теоретическими и экспериментальными результатами для i будет некоторое расхождение, оценить которое можно следующим образом
. (8.13)
Подставив в выражение (8.13) формулы (8.5) и (8.6), получим
. (8.14)
Зависимость между i и В линейная, поэтому расхождение при определении теоретического и экспериментального значений ЭДС не должно превышать расхождения для В.
По известным параметрам l и d (см. рис. 8.1) определим соs 1 и сos2 не менее чем для двух точек, находящихся на оси соленоида в центральной его части.
Используя выражение (8.14), оценим расхождение для В в этих точках.
2. Теоретически и экспериментально определить ЭДС индукции в катушках.
2.1. Собрать схему (рис.8.4).
Таблица 8.2
ЭДС
K1
K2
K3
K4
iэ
iТ
2.4. Используя выражение (8.12), вычислить теоретическое значение iТ в каждой катушке при Iд и , определенных в п.2.
2.5. Оценить расхождение, полученное при теоретическом и экспериментальном определении ЭДС. Сравнить его с тем, которое было получено в п. 1, и сделать вывод.
3. Определить зависимость i = f (s), где s -площадь катушки.
3.1. Используя экспериментальные данные, полученные в п. 2, вычислить ЭДС, возникающую в одном витке каждой катушки.
3.2. Построить график зависимости i = f (s).
4. Определить сдвиг фаз между током, текущим по соленоиду, и ЭДС индукции, возникающей в любой из катушек.
Выше было показано, что, если сила тока в соленоиде меняется по закону I = I0 сos t, то
.
Это означает, что между током в соленоиде и ЭДС индукции в катушке существует сдвиг фаз. Для определения этого сдвига фаз воспользуемся осциллографом. Собрать схему (рис. 8.5). По виду фигуры, полученной на осциллографе, определим сдвиг фаз между током и ЭДС индукции.
5. Экспериментально сравнить коэффициенты взаимоиндукции L12 и L21.
5.1. Пропустить ток I = 0,5 А через катушку K1. Измерить ЭДС, возникающую в катушке K3.
5.2. Пропустить такой же ток через катушку K3. Измерить ЭДС, возникающую в катушке K1. Сравнить полученные результаты и сделать вывод относительно L12 и L21.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?
2. Что такое магнитный поток и как он вычисляется?
3. Что называется потокосцеплением?
4. Как определяется индукция магнитного поля для конечного и бесконечного соленоидов?
5. Что такое коэффициент взаимоиндукции?
Вывести формулу для ЭДС катушки, находящейся внутри бесконечного соленоида, по которому течет ток.
Что называется действующим значением тока и напряжения, и как они связаны с амплитудными значениями?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9