Лабы 2 Семестр / 0207 Маликов Отчет Лабораторная работа №14
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра физики
ОТЧЕТ по лабораторной работе №14
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ (магнитный поток, самоиндукция, индуктивность)
Выполнил: Маликов Б.И. Группа № 0207 Преподаватель: Шишкина М.Н.
Вопросы |
|
Задачи ИДЗ |
Даты |
Итог |
||||
|
|
|
|
|
|
|
коллоквиума |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Санкт-Петербург
2021
ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ (магнитный поток, самоиндукция, индуктивность)
Количество витков катушки: N = 400
Ток: I = 50 [мА]
Напряжение: U = 10 [В]
Радиус катушки: R = 13 [см]
Значение индуцированного напряжения: U = 0,41 [мВ]
Частота переменного тока: f = 1 [кГц]
Число витков катушки датчика: w = 1900
Эффективная площадь сечения катушки датчика: S = 1 [см2]
По плоскости витка:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B, |
0,96 |
0,93 |
0,89 |
0,84 |
0,79 |
0,72 |
0,66 |
0,60 |
0,54 |
0,48 |
0,43 |
0,38 |
|
мТл |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B, |
0,96 |
0,93 |
0,89 |
0,84 |
0,79 |
0,72 |
0,66 |
0,60 |
0,54 |
0,48 |
0,43 |
0,38 |
|
мТл |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-7 |
-8 |
-9 |
-10 |
-11 |
-12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вдоль оси витка:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B, |
0,97 |
0,98 |
1,01 |
1,04 |
1,10 |
1,16 |
1,26 |
1,40 |
1,61 |
1,96 |
2,67 |
4,80 |
|
мТл |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
-6 |
-7 |
-8 |
-9 |
-10 |
-11 |
-12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B, |
0,97 |
0,98 |
1,01 |
1,04 |
1,10 |
1,16 |
1,26 |
1,40 |
1,61 |
1,96 |
2,67 |
4,80 |
|
мТл |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Произвольный отрезок:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B, |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
0,85 |
0,86 |
0,86 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,86 |
|
мТл |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнил: Маликов Б.И.
Группа №0207:
Преподаватель: Шишкина М.Н.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Так как значения индукции магнитного поля в точках, где проводились измерения, были занесены в протокол наблюдений, рассчитаем магнитный поток, сцепленный с исследуемым круговым током:
Для начала, рассчитаем максимальное значение напряжения, индуцированного в катушке:
, где f – частота переменного тока, w – число витков катушки
датчика, S - эффективная площадь сечения катушки датчика; =>
U = |
3,14∙103∙0,966∙10 |
|
|
−6∙10−4∙1900 |
= 0,41 [мВ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
√2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||
По формуле: U = |
Ф |
= Фf ; Отсюда получаем, что: Ф = |
U |
; |
||||
−1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
f |
||
Так как: Ψ = NΦ, то Ψ = N∙Uf , где N – число витков в катушке (N = 400)
Значит: Ψ = |
N∙U |
= |
400∙0,41∙10−3 |
= 164 [мкВб] |
f |
103 |
2. Определим индуктивность катушки кругового тока:
По формуле: Ψ = LI => L = Ψ = 164∙10−6 = 3,3 [мГн]
I 50∙10−3
3. Рассчитаем электродвижущую силу самоиндукции:
По формуле: E = - Ψ => |E| = Ψ∙f = 3,3 [В]
4. Вычислим значение магнитного потока через заданный нами контур:
Ф = . = ∑10=1 i∙∫. = ∑10=1 i∙Sпр =10-
6∙(0,83+0.84+0,85+0,85+0,86+0,86+0,87+0,87+0,87+0,86)∙0,05∙0,01 = 4,3 [нВб]