2. Описание установки и метода измерений

Установка состоит из звукового генератора ЗГ, длинного цилиндрического соленоида L_oс намотанными на него девятью однослойными катушками L, миллиамперметра mA и вольтметра V. Схема включения показана на рис. 38. Звуковой генератор является источником синусоидального напряжения, частоту которого можно изменять в достаточно широком диапазоне (от 20 до 20000 Гц). Выходное напряжение генератора снимается с клемм «Выход» и изменяется с помощью ручки «Рег. выхода» потенциометра. По обмотке соленоида L₀, таким образом, протекает переменный ток, который возбуждает магнитное поле, изменяющееся во времени по гармоническому закону. Это поле будет индуцировать ЭДС (явление взаимоиндукции) во вторичных обмотках L, действующее значение ЭДС которых может быть измерено вольтметром V. Все секции вторичной обмотки имеют по 100 витков и намотаны в одну сторону, за исключением последней (девятой), которая намотана в противоположном направлении.

Величина ЭДС, индуцируемой во вторичной обмотке, будет зависеть от количества секций К (числа витков К⋅N2), среды (есть или нет сердечник в соленоиде L₀), амплитуды (действующего значения) и частоты ν переменного тока, протекающего по обмотке соленоида L₀.

3. Порядок выполнения работы

Задание 1 .Изучение зависимости ЭДС индукции от числа витков (секций) в обмотке катушки L и от свойств среды.

1. Результаты измерений, а также единицы измерения величин заносите в таблицу.

i	Без сердечника		С сердечником
	Число витков КN2	εi ,	Число витков КN2	εi ,

2. Соберите цепь согласно рис. 38. Подсоедините вольтметр к первой секции вторичной обмотки. С разрешения преподавателя подключите установку к сети.

3. Установите одну из частот в диапазоне 100−1000 Гц. Регулятором напряжения («Рег. выхода») установите силу тока в диапазоне 20−40 мА и поддерживайте ее неизменной в процессе измерений.

4. Измерьте вольтметром ЭДС, возникающую в первой секции катушки L. А затем, перекидывая один провод (правый) на следующую катушку, измерьте ЭДС для двух, трех, ... , девяти катушек.

5. Вставьте в соленоид L₀ферромагнитный сердечник и выполните аналогичные измерения.

6. Постойте графики зависимости ε_i=f(К·N₂). Из графиков определите магнитную проницаемость сердечника µ.

Задание 2 .Изучение зависимости ЭДС индукции от амплитуды и частоты переменного тока в обмотке соленоида L₀.

1. Результаты измерений, а также единицы измерения величин заносите в таблицу.

i	ν = const =		I = const =
	I ,	εi ,	ν ,	εi ,

2. В собранной цепи присоедините вольтметр к двум секциям катушки L, расположенным примерно на середине (например, к клеммам 4 и 6). Из соленоида сердечник удалите. Задайте любую частоту в диапазоне от 100 до 1000 Гц и, изменяя силу тока в первичной цепи в диапазоне 5−30 мА, снимите показания вольтметра.

3. Установите силу тока в первичной цепи в диапазоне 20–40 мA (следите за тем, чтобы величина ее не изменилась в процессе измерений). Изменяя частоту напряжения на выходе ЗГ в интервале от 100 до 1000 Гц (через 100 Гц), снимите показания вольтметра.

4. Постройте графики зависимостей ε_i=f(I) при ν = const и ε_i=f(ν) приI=const.