metod_uk_3sem / Магнетизм(31-37) PDF / Мет 34

Опыт проводится без сердечника ( =1) (катушка снимается с сердечника) и с сердечником ( >1). Показания приборов заносятся в таблицу 2.

По результатам измерений производится вычисле ние полного сопротивления катушки с сердечником и без сердечника по формуле (15) и индуктивности катушки с сердечником и без сердечника по формуле (18). Сопротивление R взять из таблицы 1.

Погрешности U эф , I эф , Z определяются аналогично, как и в первом задании:

Таблица 2

=1>1

Задание 2

Определение электроемкости конденсатора

Провода на панели переключают с катушки на конденсаторы и изме ряют ток и напряжение (рис 5).

Опыт проводится с двумя конденсаторами на переменном токе. Результаты измерения заносятся в таблицу 3.

Рис. 5

11

Таблица 3

По результатам измерений производится вычисление емкости каждого конденсатора по формуле:

C = Iэф

2 Uэф

Относительную погрешность измерения емкости определяют для одного из конденсаторов по формуле:

Абсолютная погрешность C C

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.В чем состоит явление самоиндукции?

2.От чего зависит индуктивность проводника?

3.Единицы измерения В, Ф, С, L

4.Почему активное сопротивление катушки определяется на п остоянном токе?

5.Чему равны Х L и Х C для постоянного тока?

6.Что называется эффективным значением переменного тока и напряж ения?

7.Как влияет сердечник на величину полного сопротивления катушки и поч е- му?

8.Нарисуйте график зависимости тока I от частоты для контура, содержащего R, L, C, и объясните его.

9.Как изменяется индуктивность катушки при введении внутрь неё се рдечника с магнитной проницаемостью =5?

12

10.Активное сопротивление катушки 150 Ом. Полное сопротивление её 250 Ом. Чему равна индуктивность катушки, включё нной в электрическую цепь? Частота тока 50 Гц. (0,64 Гн).

11.Эффективное значение переменного тока 0,2 А. Чему ра вно амплитудное значение тока?

12.Что покажет амперметр, включённый последовательно ко нденсатору в цепь постоянного тока?

Индивидуальные задания

1.В цепь переменного тока частотой =50 Гц включена катушка длиной l =20 cм и диаметром d =5 см, содержащая N =500 витков медного провода площадью поперечного сечения S =0,6 мм2. Определите, какая доля полного сопротивления катушки приходится на реактивное сопротивление. Удельное сопротивление меди =17 нОм м.

Ответ: XZ 39 % .

2.В цепь переменного тока частотой =50 Гц включена катушка длиной l =30 cм и площадью поперечного сечения S =10 cм2, содержащая N =1000 витков. Определите активное сопротивление катушки, если известно, что сдвиг фаз

между напряжением и током составляет 30 о. Ответ: R = 2,28 Ом.

3.В цепь переменного тока частотой =50 Гц последовательно включены р е- зистор сопротивлением R = 100 Ом и конденсатор емкостью С =22 мкФ. Определите, какая доля напряжения, приложенного к этой цепи, приходится на падение напряжения на конденсаторе.

Ответ: UCm 0,823.

U m

4.В цепь переменного тока частотой =50 Гц и действующим значением н а- пряжения U =300 B последовательно включены конденсатор, резистор с о- противлением R = 50 Ом и катушка индуктивностью L =0,1 Гн. Падения напряжения на катушке и конденсаторе относятся как U1 : U2 = 1 : 2. Определите: 1) емкость конденсатора; 2) действующее значение силы тока.

Ответ: 50 мкФ; 5 А.

13

5.В сеть переменного тока с действующим значением напряжения 120 В п о- следовательно включены проводник с активным сопротивлением 10 Ом и катушка индуктивностью 0,1 Гн. Определите частоту тока, если амплитудное значение силы тока в цепи равно 5 А.

Ответ: = 51,6 Гц.

6.Определите, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к др у- гу, диаметром d = 0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D =1,5 см, чтобы получить однослойную к а- тушку индуктивностью L = 100 мкГн?

Ответ: N = 225.

Библиографический список

Т.И. Трофимова //Курс физики: Учеб. - М.,2000.- § 149, 152.

14