geologia[1] / test geology / Mixed tests / 2-й сем / Отчеты / Отчет №17 / Отчет по лаб.17

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт – Петербургский государственный горный институт

имени Г.В. Плеханова (технический университет)

Кафедра общей и технической физики

Отчёт по лабораторной работе № 17

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Определение коэффициента взаимной индукции двух соленоидов

Выполнил: студент гр. БА-04-2 ______________ /Панева Е.В./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель: доцент ____________ /Пщелко Н.С./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2005 год

Цель работы – изучение явления взаимной индукции и измерение коэффициента взаимной индукции двух соленоидов.

Схема установки:

Краткие теоретические сведения

Физическое явление, лежащее в основе работы - изменение магнитного потока кругового тока в пространстве.

Потокосцепление-это магнитный поток, проходящий через площадь всех витков контура.

Электромагнитная индукция - явление, состоящее в том, что в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле, возникает ЭДС индукции.

Явление взаимной индукции – это явление, заключающееся в том, что при изменении тока в первом контуре, во втором контуре возникает ЭДС.

Расчетные формулы:

1. Коэффициент взаимной индукции несоосных соленоидов где - значение величины вольтметра, - амплитуда тока, - частота переменного тока;

2. Коэффициент взаимной индукции соосных соленоидов: , где - магнитная проницаемость среды, - магнитная постоянная, - число витков в соленоиде 1, - длина соленоида, - число витков во втором соленоиде.

Формула погрешности косвенных измерений для коэффициента взаимной индукции:

, где = 10 мА и f = 5 кГц; - среднее значение напряжения.

Погрешности прямых измерений:

Сила тока:

Напряжение: ;

Частота: Гц.

Таблицы измерений:

Таблица 1: Измерение напряжения и вычисление коэффициента взаимной индукции при постоянной частоте и силе тока в зависимости от угла между осями соленоидов

f = 5 кГц I0 = 10 мА
Угол α	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Cos α	1	0,98	0,93	0,86	0,76	0,64	0,5	0,34	0,17	0
U2 , мВ	74	72	68,5	62	54	46	37	25	14	6
Mα*10^-5, Гн	23,57	22,93	21,82	19,75	17,2	14,65	11,78	7,96	4,46	1,91

Таблица 2: Измерение напряжения и вычисление коэффициента взаимной индукции при постоянном угле между осями соленоидов и силе тока

I0=10 мА α=0
f, кГц	U2, мВ	M0*10^-5, Гн	∆M0*10^-5, Гн
5	76	24,2	24,7
2	31	24,6
1	15,5	24,7
0,5	8	25,4

Таблица 3: Измерение напряжения и вычисление коэффициента взаимной индукции при постоянном угле между осями соленоидов и частоте тока

f=50 кГц α=0
I0, мА	U2, мВ	М0*10^-5, Гн
2	74	11,8
4	140	11,1
6	220	11,7
8	284	11,3
10	340	10,8

Примеры расчетов:

1. Гн;

2. (для таблицы 1)

3.

4.Гн (для таблицы 3)

Графики зависимостей:

Зависимость от :

Зависимость от частоты :

Зависимость от силы тока в первом контуре:

Окончательный результат:

Вывод:

Из проведенной лабораторной работы мы выяснили, что коэффициент взаимной индукции обратно пропорционален частоте переменного тока и углу между осями двух соленоидов, график же зависимости коэффициента взаимной индукции от силы тока указывает на то, что характер зависимости синусоидальный, хотя погрешность приборов могла повлиять на результаты измерений, а они, в свою очередь, на построение графика.

5