Описание лабораторного занятия № 16 «Измерение индуктивности катушки»
(наименование лабораторного занятия)
по дисциплине «ФИЗИКА»
(наименование дисциплины)
Цель занятия: научиться определять индуктивное сопротивление и индуктивность катушки.
Оборудование: катушка индуктивность, амперметр, вольтметр, соединительные провода.
Теоретическая
часть. Индуктивность
в цепи переменного тока влияет на
величину
силы тока. При изменении силы тока по
гармоническому закону
(1)
в катушке наводиться ЭДС индукции
;
Напряжение на концах катушки
;
;
тогда
;
Из
уравнений (1) и (2) следует, что колебания
силы тока отстают от колебаний
напряжения
на
или, что то же самое, колебания напряжения
в катушке опережают колебания силы тока
на
.
Амплитуда
силы тока
.
Обозначим
Величина
,
равная произведению циклической частоты
на индуктивность, называют индуктивным
сопротивлением.
Действующее значение силы тока связано с действующим значением напряжения и индуктивным сопротивлением законом Ома:
;
(3)
где
действующее
значение силы тока;
действующее
значение напряжения.
Из
(3)
;
(4)
, где
(5)
ω = 2πν; где ν = 50Гц – стандартная частота переменного тока.
Относительная погрешность измерения рассчитывается по формуле:
δ
= (
)
+
);
Абсолютная погрешность вычисления определяется:
∆XL=δ XL; ∆L=δL
Ответ
записывается в виде: XL=
XLрасч.
XL
(6)
Ход работы.
Собрать электрическую цепь по схеме.
Вычислить по формуле (4) индуктивное сопротивление цепи.
Рассчитать по формуле (5) индуктивность катушки.
Рассчитать относительную и абсолютную погрешности.
Данные опыта занесите в таблицу.
№ п/п |
I, (A) |
U, (В) |
XL, (Ом) |
L, (Гн) |
∆, % |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
Записать ответ в виде (6).
Сделать вывод.
Контрольные вопросы.
Какой ток называется переменным?
Что называют периодом, частотой переменного тока?
Какая стандартная частота принята у нас в стране? Что это значит?
Что называется действующим значением силы тока?
Как учитывается индуктивность в цепи переменного тока?
Последовательно с лампой накаливания включена катушка индуктивности. Как изменится накал лампы, если:
Не изменяя напряжения, увеличить индуктивность катушки?
Не изменяя индуктивности увеличить частоту?
В рамке, равномерно вращающейся в магнитном поле, индуцируется ток, мгновенное значение которого изменяется по закон: i = 3sin157t. Определить:
- амплитудное значение силы тока;
- действующие значение силы тока;
- период, частоту, цикличную частоту;
- мгновенное значение силы тока при t = 0.01 c.
Министерство образования и науки Краснодарского края
Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ