4.1.4. Экспериментальное определение

взаимной индуктивности М

Экспериментально определить величину взаимной индуктивности М можно из опытов холостого хода и последовательного соединения катушек. Рассмотрим их.

1. Опыт холостого хода

На зажимы первой катушки подается напряжение U₁ (рис. 4.8). По ней протекает ток I₁, величину которого измеряем амперметром А.

Рис. 4.8. Схема опыта холостого хода

Во второй катушке возникает напряжение взаимоиндукции U₂₁ , которое измеряется вольтметром V.

В соответствии с (4.9) напряжение взаимоиндукции второй катушки равно:

Переходя к действующим значениям, запишем

U₂₁=ωMI₁,

откуда находим искомое значение взаимной индуктивности

2. Опыт последовательного соединения катушек

Измерения проводят для согласного и встречного включения катушек (рис. 4.3 и 4.5). При этом измеряют ток I, мощность P и входное напряжение U. По измеренным данным вычисляют величину эквивалентной индуктивности цепи L_Э при согласном L_ЭС и встречном L_ЭВ включении по формулам (4.11):

(4.13)

Учитывая, что

L_ЭС= L₁+L₂+2M и L_ЭВ= L₁+L₂−2M,

находим искомое значение взаимной индуктивности

(4.14)

4.2. Лабораторная работа №8

Исследование индуктивно-связанных цепей

4.2.1. Цель и краткое содержание работы

Целью работы является исследование и анализ индуктивно-связанных цепей.

Экспериментальное исследование производится на примере двух индуктивно-связанных катушек и заключается в измерении напряжений, токов и мощности на участках электрической цепи в соответствии с опытами по программе работы.

Расчеты с использованием экспериментальных данных проводятся с целью определения параметров индуктивно-связанных катушек.

Обязательные теоретические сведения, необходимые для выполнения работы, изложены в следующих разделах пособия:

4.1.1. Основные понятия и определения;

4.1.2. Расчет электрических цепей при наличии взаимной индукции;

4.1.3. Определение одноименных зажимов индуктивно-связанных катушек;

4.1.4. Экспериментальное определение взаимной индуктивности М.

При необходимости следует воспользоваться конспектами лекций по соответствующим разделам курса и учебными пособиями.

В настоящей работе студенты на основании опытных данных производят определение одноименных зажимов катушек, расчет параметров индуктивно-связанных катушек.

4.2.2. Описание лабораторного стенда

Общий вид панели лабораторного стенда приведен на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Панель лабораторного стенда

В данной лабораторной работе используются следующие элементы:

- источник Т1 синусоидального тока частотой 50 Гц;

- катушки индуктивности L4, L5;

- измерительные приборы: вольтметры V3, V4, V5; амперметры А4, А5; ваттметр W1;

- тумблер S12 для подключения источника питания к цепи.

Регулирование входного напряжения осуществляется галетными переключателями регулятора напряжения, общий вид которого показан на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Вид регулятора напряжения лабораторного стенда

В данной работе регулирование входного напряжения осуществляется левым переключателем (рис. 4.10) с отсчетом по синей шкале при положении "вниз" тумблера S42 и правым переключателем (точная регулировка в пределах 10 В по 1В на ступень).

Напряжение в данной работе устанавливается не выше 16 В.