|
|
Определение индуктивности соленоида. 010302_Определение индуктивности соленоида. Учебный комплекс мукэм2 Приборы Блок генератора напряжений гн1
Ф3-2к. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ
Требуемое оборудование Модульные учебные комплексы:
1. Модульный учебный комплекс МУК-ЭМ2
Приборы:
Блок генератора напряжений ГН1;
Блок генератора звуковых частот ЗГ1;
Осциллограф лабораторный ОЦЛ2;
Стенд с объектами исследования С3-ЭМ01.
Краткое теоретическое введение
Определение индуктивности при использовании закона изменения тока в RL-цепи при подключении и отключении источника.
Рассмотрим RL - цепь (рис.1).
Зависимость силы тока I от времени t при отключении источника:
 ’ (1)
где t1 – момент времени, в который отключается источник; τ - время релаксации, т.е. время, за которое сила тока после подключения или после отключения изменится в е ≈ 2,71 раз
Индуктивность L, выраженная через время релаксации τ,будет равна:
L = Rτ. (2)
Применение вынужденных электромагнитных колебаний в RL-цепи для измерения индуктивности.
Рассмотрим RL - цепь (рис.2).
Амплитуда силы тока в такой цепи равна
 (3)
где - циклическая частота;
E0 - амплитуда ЭДС источника;
R – сопротивление цепи.
С другой стороны, амплитуда силы тока в цепи равна
 , (4)
где UR – амплитуда падения напряжения на сопротивлении R.
Из выражений (3) и (4) получим:
 . (5) Методика эксперимента
В качестве исследуемого элемента необходимо использовать катушку индуктивности без сердечника. Такой катушкой в стенде С3-ЭМ01 является одна из магнитосвязанных катушек L1 или L2.
На рис. 1 представлена электрическая схема для измерения индуктивности при использовании закона изменения тока в RL - цепи при отключении или подключении источника. В качестве генератора прямоугольных импульсов используется источник сигнала типа «меандр», содержащийся в блоке ГН1.
Рис. 1
На рис. 2 представлена электрическая схема для измерения индуктивности при использовании вынужденных электромагнитных колебаний в RL - цепи.
Рис.2
Рекомендуемое задание к работе
Соберите схему, подключив одну из катушек индуктивности без сердечника (рис.1). Рекомендуемая частота следования импульсов, подаваемых с генератора прямоугольных импульсов (блок ГН1) 2500 Гц. Рекомендуемое сопротивление стенда – R1. Подключите «Y»-вход осциллографа к концам резистора R и получите устойчивую картину изменения напряжения на экране.
Зная время развертки осциллографа, определите время релаксации τ, а затем по формуле (2) вычислите индуктивность.
Повторите измерения с другим резистором стенда R2. Убедитесь, что результат измерений с учетом погрешностей повторяется.
Соберите схему, подключив одну из катушек индуктивности без сердечника (рис.2).
Рекомендуемый диапазон частот генератора ЗГ1 от 5 кГц до 10 кГц.
Измерьте Е0 и UR. Рассчитайте по формуле (5) значение индуктивности.
Определите индуктивность, установив другие значения R, E0, . Убедитесь, что результаты, с учетом погрешностей, не зависят от этих параметров.
Проведите сравнение с результатами измерений п.3 и убедитесь, что величины индуктивности не зависят от способов измерений.
|
|
|
Скачать 37.08 Kb.