Экспериментальное определение величины взаимной индукции
Электрические схемы (рисунок 1):
Рисунок 1 – Схемы исследуемых электрических цепей
Опытные данные
Изменяя ток в катушке при частоте 100 Гц, записываем значения тока одной катушки и ЭДС второй катушки. Результаты измерений заносим в таблицу 1.
Таблица 1
-
Включена в сеть катушка L1
Включена в сеть катушка L2
I1, мА
17,712
24,665
50,288
I2, мА
16,607
24,411
53,586
Е2, В
2,723
3,751
5,022
Е1, В
3,862
4,112
4,810
Обработка опытных данных
Взаимная индуктивность определяется по формулам:
Результаты расчета сводим в таблицу 2
Таблица 2
-
Включена в сеть катушка L1
Включена в сеть катушка L2
I1, мА
17,712
24,665
50,288
I2, мА
16,607
24,411
53,586
M21, Гн
0,245
0,242
0,159
М12, Гн
0,370
0,268
0,143
МСР, Гн
0,238
Последовательное включение индуктивно связанных элементов
Электрические схемы (рисунок 2)
Рисунок 2 – Последовательное включение индуктивно связанных элементов
Опытные данные
Изменяя ток в катушке при частоте 100 Гц, записываем значения тока и напряжения, по осциллограмме определяем угол сдвига фазы тока относительно фазы напряжения. Результаты измерений заносим в таблицу 3
Таблица 3
-
Согласное включение
Встречное включение
I, мА
2,222
4,773
9,539
I, мА
9,781
18,114
36,115
U, В
6,514
7,001
7,482
U, В
1,975
3,685
7,185
φ, град
15
15
15
φ, град
15
15
15
Обработка опытных данных
Рассчитываем эквивалентные параметры цепи по опытным данным по формулам:
Результаты расчета сводим в таблицу 4
Таблица 4
-
Согласное включение
Встречное включение
I, мА
2,222
4,773
9,539
I, мА
9,781
18,114
36,115
RЭ, Ом
2832
1417
757,633
RЭ, Ом
195,042
196,502
192,169
L’Э, Гн
1,208
0,604
0,323
L”Э, Гн
0,083
0,084
0,082
По таблице 4 записываем эквивалентные параметры цепи
RЭ СР=931,724 Ом
L’Э СР=0,712 Гн
L”Э СР=0,083 Гн
Взаимная индуктивность по эквивалентным параметрам
Расчет напряжений на элементах цепи для тока I=50 мА, сведен в таблицу 5
Таблица 5
-
Согласное включение
Встречное включение
UR1, В
UL1, В
UR2, В
UL2, В
UR1, В
UL1, В
UR2, В
UL2, В
23,293
11,184
23,293
11,184
23,293
1,304
23,293
1,304
По таблице 5 для согласного и встречного включений строим векторные диаграммы
Согласное включение:
UM2
UL2
U
U2
UM1
UR2
I
UL1
U1
UR1
Встречное включение:
U
UM2
UM1
U2
UL2
U1
I
UR1
UL1
UR2