|
|
Лабораторная работа. Измерение индуктивности катушки. Определение индуктивности катушки по величине её индуктивного сопротивления
Лабораторная работа. Измерение индуктивности катушки.
|
|
|
|
Тема: Определение индуктивности катушки по величине её индуктивного сопротивления.
Цель: научиться вычислять индуктивное сопротивления и индуктивность катушки по результатом измерений напряжения, а так же измерить и рассчитать разность фаз напряжения между напряжением на резисторе и напряжением на катушке.
Оборудование: ноутбук, датчик напряжения осциллографический, резистор 200Ом, переменный резистор, ключ, соединительные провода, катушка, платформа переменного напряжения.
Теория.
В последовательной цепи переменного тока включающей в себя резистор сопротивления, конденсатор ёмкостью и катушку индуктивностью, максимальное значение силы тока связано с максимальным значением напряжением источника питания следующим соотношением:
К роме описанных значений в формуле присутствует циклическая частота источника питания. В рассматриваемой электрической цепи имеет место сдвиг фаз между напряжением источника питания и током в цепи. При этом сдвиг фаз определяется следующим образом:
В электрической цепи, рассматриваемой в данной работе, присутствуют только индуктивное и активное сопротивление, что упрощает выписанные выражения:
 
И з записанных выражений можно выразить индуктивность катушки:
В данном случае активное сопротивление цепи складывается из сопротивления резистора и активного сопротивления катушки.
На получаемой осциллограмме определяем сдвиг фаз в виде угла. По осциллограмме, определяем какую долю периода колебаний составляет интервал времени, на которую сдвинуты осциллограммы.
Выполнение работы:
Собираем схему на рис 2
Запускаем программу НауЛаб на компьютере и выбираем эксперимент «Определение индуктивности катушки по величине её индуктивного сопротивления» и настраиваем параметры:
Настраиваем генератор частот.
Запускаем измерения и получаем на экране осциллограммы напряжений на обоих резисторах.
Рассчитываем сопротивление неизвестного переменного резистора по формуле:
После определения сопротивление переменного резистора 200Ом заменяем катушкой по следующей схеме:
Запускаем измерения и получаем на экране осциллограмме сдвиг фаз между сигналами напряжения источника тока и напряжением в цепи.
Рассчитываем силу тока в цепи
Рассчитываем индуктивность катушки по формуле:
Рассчитываем индуктивное сопротивление по формуле:
Сравните полученное индуктивного сопротивление с активным сопротивлением полученным в 5 пункте. (индуктивное сопротивление должно больше активного)
Определить сдвиг фаз по осциллограммам. Для этого записываем период колебания T=… , и время отставания графиков t=…
Рассчитываем на какую часть периода отстает по времени. После умножаем на 360 и делим на 100. Получаем расчетную разность фаз.
Высчитываем теоретически разность фаз по формуле:
Сравнить разность фаз полученные теоретическим и практическим способом.
Вывод
| |
|
|
Скачать 0.87 Mb.