geologia[1] / test geology / Mixed tests / 2-й сем / Отчеты / Электричество / Работа№17 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ ДВУХ СОЛЕНОИДОВ / Никифоров АПМ-03

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра общей и технической физики.

Лабораторная работа №17.

Тема: ”Определение коэффициента взаимной индукции двух соленоидов”.

Выполнил: ст. гр. АПМ-03

Никифоров М.Н.

Проверил: профессор

Сырков А.Г.

Санкт-Петербург

2004г

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	63	55	43	38,5	22	14,5	6
Mα, Гн	2E-04	2E-04	2E-04	2E-04	2E-04	1E-04	1E-04	7E-05	5E-05	2E-05
Mα*10^-5, Гн	23,55	22,92	21,8	20,05	17,51	13,69	12,25	7,003	4,6155	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	∆M0*10^-5
5	74	22,9	23,25
0,5	7,4	23,6

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	73	11,1
4	138	10,3
6	228	11,6
8	310	11,3
10	390	11,1

Примеры расчетов:

1. Гн;

2. (для таблицы 1);

3. ;

4. (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