Лабораторна робота № 2–11

Лабораторна робота № 2–11

ЗНАХОДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТУ САМОІНДУКЦІЇ КОТУШКИ

Мета роботи: знайти коефіцієнт самоіндукції котушки без осерді, і з осердям.

Обладнання: котушка, яка досліджується, залізне осердя, вимірювальні прилади змінного струму, реостат, електричний ключ.

Теоретичні відомості

Магнітний потік , який утворюється під час протікання струму по котушці, є прямо пропорційний силі цього струму:

, (1)

де - сила струму, - коефіцієнт самоіндукції котушки.

Для змінного струму котушка індуктивності є опором, який дорівнює:

. (2)

де - активний (або омічний) опір котушки, тобто опір, який вона чинить сталому струмові. Циклічна частота змінного струму лінійно пов'язана з його лінійною частотою: . Стандартна лінійна частота струму в електромережах України Гц, отже, циклічна частота с^-1.

Оскільки для змінного струму виконується закон Ома (), то з (2) неважко отримати вираз для коефіцієнта самоіндукції котушки:

, (3)

або:

, (4)

де - напруга та сила змінного струму з електромережі.

Опис експериментальної установки

Схема лабораторної установки на змінному струмові для визначення коефіцієнта самоіндукції котушки з серцевиною та без серцевини показна на рис. 1.

- реостат.

Проведення експерименту

Вправа 1. Знаходження коефіцієнту самоіндукції котушки без осердя.

1. Зібрати схему згідно рис. 1.

2. Увімкнути змінний струм електричним ключем, виміряти силу струму та напругу на котушці без осердя.

3. Відрегулювати реостатом нові значення струму та напруги на котушці і провести вимірювання струму та напруги на котушці декілька разів.

4. Отримані дані занести в таблиці № 1.

Вправа 2. Знаходження коефіцієнту самоіндукції котушки із осердям.

1. Помістити у середину котушки осердя.

2. Увімкнути змінний струм електричним ключем, виміряти силу струму та напругу на котушці без осердя.

3. Відрегулювати реостатом нові значення струму та напруги на котушці і провести вимірювання струму та напруги на котушці декілька разів.

4. Отримані дані занести в таблиці № 1.

Таблиця № 1

Умови досліду	№	,А	,В	,Ом	,Гн	,Гн	,Гн	,%
Котушка
без
осердя
Котушка
із
осердям

Обробка результатів

1. Розрахувати за формулою (4) значення індуктивності котушки . При цьому врахувати, що активний опір проводу котушки:

.

2. Розрахувати середнє значення індуктивності .

3. Оцінити абсолютну та відносну похибки стандартними методами.

4. Результати розрахунків занести в таблицю № 1.

5. За даними розрахунків зробити висновки.

Контрольні питання

1. У чому полягає сутність явищ індукції та самоіндукції?

2. Що таке індуктивність і якими одиницями вона вимірюються в інтернаціональній системі?

3. У чому відмінність активного опору від опору змінному струмові?

4. Як залежить індуктивність котушки від серцевини?

Література

1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика: у 3-х кн. Кн. 2. Електрика і магнетизм. – К.: Вища шк., 1995. – C. 302-306, С. 314-323.

2. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс фізики. У 2-х кн. Кн.1. Фізичні основи механіки. Електрика і магнетизм. – К.: Либідь, 2001.–с.369-372.

3. Калашников С.Г. Электричество. – М.:Наука, 1985. – С.187-190, С.469-471.

4. Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х томах. Т.2. Электричество.– М.: Наука, 1987. – с. 188-193.

5. Зисман Г.А., Тодос О.М. Курс Общей физики. Т.2. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1974. – С. 262-269.

6. Д.В.Сивухин. Общий курс физики, т.3. – М.: Наука, 1989.

7. Фізичний практикум, ч.1.: Посібник (В.П.Дущенко, В.М.Барановський та інші). – К.: Вища школа, 1981.

стор. 3 з 3