Омский государственный технический университет

Кафедра физики

Отчёт

по лабораторной работе № 5-21

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ СОЛЕНОИДА И КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В RL-ЦЕПИ

Выполнил(а):

студент группы ____________________

___________________________________
Проверил(а):

___________________________________
Дата: ______________

Лабораторная работа № 5-21

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ СОЛЕНОИДА И КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В RL-ЦЕПИ

Цель работы: экспериментально определить индуктивность двух коротких соленоидов и их взаимную индуктивность.

Приборы и принадлежности: генератор многофункциональный АНР-1002, блок амперметра-вольтметра АВ1, стенд с объектами исследования С3-ЭМ01, соединительные провода.

Краткая теория

Замкнутая RL – цепь содержит соленоид с индуктивностью L , резистор с сопротивлением R и генератор переменного напряжения.



Явление электромагнитной индукции заключается …………………………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

Закон Фарадея для электромагнитной индукции записывается:

При прохождении переменного тока в замкнутом контуре (катушке) возникает ЭДС самоиндукции, равная:

Индуктивность L – это………………………………………………….................

……………………………………………………………………………………….

Индуктивность зависит от…………………………………………………………

……………………………………………………………………………………….

В цепи переменного тока катушка (соленоид) обладает ………………………..

…………………X_L = ω·L, так как ЭДС самоиндукции …………………………

изменению силы тока в цепи. В результате фаза колебаний напряжения на соленоиде U_L …………………………………..фазу колебаний напряжения на резисторе U_R на ………

С учетом этого напряжения на генераторе U_Г, соленоиде U

---

_L и резисторе U_R связаны соотношением:

(2)

Так как по закону Ома U_R = i ·R , U_L = i ·X_L = i·ω·L = (U_R/R)·2πν·L , то формулу (2) можно записать:

(5)

Из последнего выражения получается расчетная формула для индуктивности соленоида:

(6)

где L – .........................................................................................................,

ν – .........................................................................................................,

U_Г – ......................................................................................................,

U_R – ........................................................................................................

Если замкнутая RL – цепь содержит два соленоида, то в цепи возникает ЭДС взаимной индукции. Явление взаимной индукции заключается ……………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

Закон Фарадея для взаимной индукции записывается:

Коэффициент взаимной индукции (взаимная индуктивность) L₁₂ – это……..

………………………………………………………………………………………

Коэффициент взаимной индукции зависит от……………………………………

……………………………………………………………………………………….

Общая индуктивность двух последовательно соединенных соленоидов при одинаково направленных магнитных полях в них вычисляется по формуле

(7)

а при противоположно направленных магнитных полях – по формуле

(8)

Отсюда коэффициент взаимной индукции L₁₂ вычисляется по формуле

(9)

Экспериментальная часть

Собрать электрическую цепь согласно схеме, включив в нее первый соленоид. Измерить вольтметром напряжения на генераторе U_Г и резисторе U_R при трех разных значениях частоты колебаний ν, задаваемой генератором. Результаты занести в таблицу 1.

Первый соленоид Таблица 1

№	R, Ом	ν, кГц	UГ, В	UR, В	L1, мГн	1>, мГн	ΔL1, мГн	ε, %
1	150
2
3

---

Включить в цепь вместо первого соленоида – второй и повторить измерения. Результаты занести в таблицу 2.

Второй соленоид Таблица 2

№	R, Ом	ν, кГц	UГ, В	UR, В	L2, мГн	2>, мГн	ΔL2, мГн	ε, %
1	150
2
3

Включить в цепь последовательно оба соленоида согласно схеме в методических указаниях: вначале – чтобы магнитные поля в них были сонаправлены, а затем – противоположно направлены. Повторить измерения напряжений для одной частоты колебаний ν. Результаты занести в таблицу 3.

Два соленоида Таблица 3

№	R, Ом	ν, кГц	UГ, В	UR, В	L, мГн	L12, мГн
Сонаправленные магнитные поля	150
Противоположно направленные магнитные поля

Студент(ка) гр. ____ _________________________________ (указать ФИО)

Дата выполнения _________ Преподаватель _________________

Обработка результатов измерений

1. Вычислить индуктивность первого соленоида по формуле (6) для каждого значения частоты ν.

L₁₁ =

L₁₂ =

L₁₃ =

2. Вычислить среднее значение индуктивности первого соленоида

1> =

3. Найти отклонения от среднего значения

∆L₁₁ = ∆L₁₂ = ∆L₁₃ =

4. Найти среднюю квадратичную погрешность



5. Задать надежность α = и в таблице найти коэффициент Стьюдента t_α =

6. Вычислить абсолютную погрешность индуктивности

∆L₁ = t_α ·S_L1 =

7. Вычислить относительную погрешность



8. Вычислить индуктивность второго соленоида по формуле (6) для каждого значения частоты ν.

L₂₁ =

L₂₂ =

L₂₃ =

9. Вычислить среднее значение индуктивности первого соленоида

2> =

10. Найти отклонения от среднего значения

∆L₂₁ = ∆L₂₂ = ∆L₂₃ =

11. Найти среднюю квадратичную погрешность



12. Задать надежность α = и в таблице найти коэффициент Стьюдента t_α =

13. Вычислить абсолютную погрешность индуктивности

∆L₂ = t_α ·S_L2 =

14. Вычислить относительную погрешность



15. Вычислить общую индуктивность последовательно соединённых соленоидов (при одинаково направленных магнитных полях) по формуле (6).

L_ОБ1.=

16. Вычислить общую индуктивность последовательно соединённых соленоидов (при противоположно направленных магнитных полях) по формуле (6) .

L_ОБ2.=

17. Вычислить коэффициент взаимной индукции по формуле (9).

L₁₂ =

Выводы

1. Создавая …………………………………………заданной частоты в последовательной RL-цепи, определили ……………………………………….

……………………………………………………………………………………..

2. Измерены значения величин:

……………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………..

………………………………………………..........................................................

3. Вычислены значения величин:

1)…………………………………………………………………………………..

L₁ = ( ± )…..

ε₁ =

2)……………………………………………………………………………………

L₂ = ( ± )…..

ε₂ =

3)……………………………………………………………………………………

L₁₂=

4. Погрешности вычислены по методике………………………………………..

---

Смотрите также файлы

• 2. Правовое обеспечение.pdf

• Тест CUsersРамзияDesktop7 классИтоговый тест по главе Взаимодействие тел.docx

• Двенадцатое апреля. Классная работа. Экстремальный холод. Косвенная речь.pptx

• Отчет 1 валюта отчет совместных предприятий отчет 2 валюта отчет 1 вэс.doc

• Ipma ocb organizational Competence Baseline Требования к компетентности организации в области управления проектами.pdf