5. Результаты первого эксперимента
Экспериментальные результаты, полученные на вышеописанной установке, представлены в таблице 1.
Таблица 1. Зависимость эдс индукции от частоты f и расстояния h ближней стороны вторичного контура от сердечника
|
f, kHz |
h, cm |
|||||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
|
200 |
0.94 |
0.75 |
0.62 |
0.5 |
0.42 |
0.35 |
0.3 |
0.245 |
0.22 |
0.1675 |
0.13 |
0.1025 |
0.0875 |
0.07 |
|
180 |
2.85 |
2 |
1.525 |
1.15 |
0.95 |
0.77 |
0.63 |
0.54 |
0.475 |
0.355 |
0.275 |
0.22 |
0.175 |
0.115 |
|
170 |
3.3 |
1.9 |
1.15 |
1 |
0.76 |
0.62 |
0.46 |
0.38 |
0.325 |
0.24 |
0.18 |
0.14 |
0.11 |
0.09 |
|
160 |
1.55 |
0.92 |
0.64 |
0.46 |
0.34 |
0.265 |
0.2175 |
0.175 |
0.14 |
0.103 |
0.076 |
0.06 |
0.049 |
0.036 |
|
140 |
0.78 |
0.455 |
0.31 |
0.225 |
0.175 |
0.1325 |
0.105 |
0.085 |
0.07 |
0.0525 |
0.04 |
0.03 |
0.025 |
|
|
120 |
0.61 |
0.33 |
0.225 |
0.16 |
0.122 |
0.0975 |
0.0775 |
0.0635 |
0.0525 |
0.04 |
0.0275 |
0.0225 |
0.0175 |
0.015 |
|
100 |
0.445 |
0.24 |
0.175 |
0.122 |
0.095 |
0.075 |
0.06 |
0.05 |
0.041 |
0.03 |
0.0225 |
0.0175 |
0.015 |
0.0125 |
|
80 |
0.34 |
0.21 |
0.13 |
0.0975 |
0.075 |
0.06 |
0.05 |
0.04 |
0.0325 |
0.0225 |
0.0175 |
0.0135 |
0.0125 |
0.01 |
|
60 |
0.3 |
0.165 |
0.11 |
0.079 |
0.061 |
0.0475 |
0.0375 |
0.03 |
0.025 |
0.017 |
0.012 |
0.009 |
0.0075 |
|
|
40 |
0.27 |
0.1475 |
0.0945 |
0.065 |
0.05 |
0.038 |
0.03 |
0.024 |
0.02 |
0.013 |
0.009 |
0.0075 |
0.006 |
0.005 |
|
20 |
0.2175 |
0.11 |
0.069 |
0.0495 |
0.034 |
0.031 |
0.02 |
0.016 |
0.0125 |
0.009 |
0.006 |
0.005 |
0.004 |
|
|
18 |
0.215 |
0.1 |
0.06 |
0.0425 |
0.032 |
0.025 |
0.019 |
0.015 |
0.012 |
0.009 |
0.006 |
0.005 |
0.004 |
|
|
16 |
0.205 |
0.0975 |
0.057 |
0.042 |
0.03 |
0.0225 |
0.018 |
0.014 |
0.012 |
0.008 |
0.006 |
0.004 |
0.003 |
|
|
14 |
0.203 |
0.095 |
0.0575 |
0.039 |
0.03 |
0.0225 |
0.0175 |
0.014 |
0.012 |
0.007 |
0.005 |
0.004 |
|
|
|
12 |
0.205 |
0.1 |
0.055 |
0.0375 |
0.029 |
0.022 |
0.017 |
0.014 |
0.012 |
0.008 |
0.006 |
0.005 |
|
|
|
10 |
0.186 |
0.1025 |
0.055 |
0.036 |
0.027 |
0.02 |
0.016 |
0.013 |
0.01 |
0.007 |
0.005 |
0.004 |
|
|
|
8 |
0.205 |
0.091 |
0.051 |
0.0328 |
0.0248 |
0.019 |
0.014 |
0.0132 |
0.0092 |
0.006 |
0.004 |
0.0032 |
|
|
|
6 |
0.2025 |
0.096 |
0.0512 |
0.0328 |
0.023 |
0.0172 |
0.013 |
0.01 |
0.0084 |
0.0056 |
0.0036 |
0.0028 |
|
|
|
4 |
0.2025 |
0.091 |
0.0476 |
0.031 |
0.022 |
0.016 |
0.012 |
0.0096 |
0.0076 |
0.0052 |
0.0036 |
0.0028 |
|
|
|
2 |
0.2025 |
0.094 |
0.0524 |
0.032 |
0.0224 |
0.016 |
0.012 |
0.0096 |
0.0076 |
0.0048 |
0.0032 |
0.0024 |
|
|
|
1.8 |
0.203 |
0.09 |
0.05 |
0.0296 |
0.021 |
0.0156 |
0.0116 |
0.0092 |
0.0068 |
0.0048 |
0.0032 |
0.0024 |
|
|
|
1.6 |
0.194 |
0.091 |
0.0476 |
0.029 |
0.021 |
0.0156 |
0.0116 |
0.0105 |
0.0087 |
0.0062 |
0.0048 |
0.004 |
|
|
|
1.4 |
0.18 |
0.0284 |
0.047 |
0.031 |
0.0215 |
0.0165 |
0.0125 |
0.0104 |
0.0085 |
0.0063 |
0.0046 |
0.0038 |
|
|
|
1.2 |
0.17 |
0.083 |
0.0448 |
0.0286 |
0.021 |
0.016 |
0.012 |
0.01 |
0.0082 |
0.006 |
0.0046 |
0.004 |
|
|
|
1 |
0.1525 |
0.0795 |
0.044 |
0.0265 |
0.0192 |
0.0145 |
0.0115 |
0.0095 |
0.0078 |
0.0058 |
0.0046 |
0.004 |
|
|
|
0.8 |
0.142 |
0.064 |
0.036 |
0.0236 |
0.017 |
0.013 |
0.0105 |
0.0088 |
0.0072 |
0.0055 |
0.0042 |
0.0038 |
|
|
|
0.6 |
0.113 |
0.052 |
0.0315 |
0.0205 |
0.015 |
0.0115 |
0.009 |
0.0076 |
0.0064 |
0.005 |
0.004 |
0.0035 |
|
|
|
0.4 |
0.0836 |
0.039 |
0.0232 |
0.0156 |
0.0115 |
0.0095 |
0.0074 |
0.0064 |
0.0055 |
0.0044 |
0.0036 |
0.0034 |
|
|
|
0.2 |
0.0955 |
0.0212 |
0.0195 |
0.0105 |
0.008 |
0.0065 |
0.0055 |
0.0046 |
0.0044 |
0.0036 |
0.0032 |
0.003 |
|
|
Для наглядности на рис. 10 представлена в различных ракурсах трёхмерная диаграмма, построенная на основе данных, приведенных в таблице 1.
Рис. 10. Диаграмма эдс индукции внешнего вторичного контура в зависимости от частоты переменного тока на первичной обмотке сердечника f и расстояния h ближней стороны этого контура от боковой стороны сердечника
На представленной диаграмме мы, прежде всего, видим две особенности. Во-первых, с ростом расстояния от сердечника эдс очень быстро уменьшается. Во-вторых, в области 170 КГц мы наблюдаем резонансный пик, который резко увеличивает эдс индукции во всей измеряемой области расстояний от сердечника. Это говорит нам о том, что для того, чтобы данный пик не искажал измерения, мы должны исследовать индукцию в области частот значительно ниже частоты этого пика.
На рис. 11 крупным планом представлена низкочастотная часть диаграммы рис. 8 от 200 Гц до 80 кГц.
Рис. 11. Низкочастотная часть диаграммы рис. 8 (от 200 Гц до 80 кГц)
На данной диаграмме мы видим, что магнитное поле в области около сердечника монотонно убывает с увеличением расстояния контура от сердечника. При этом убывание поля сильно нелинейное, что в соответствии с ранее проведенным исследованием даёт возможность выявить взаимодействие каждой из сторон контура с магнитным полем сердечника. Однако до представления результатов второго, основного эксперимента, мы не можем делать никаких выводов, как не можем и проводить никакого анализа. Всё, что мы можем - это констатировать существенную нелинейность магнитного поля возле сердечника и необходимость ограничиваться областью частот до 80 кГц для получения достоверной информации об эдс индукции во вторичном контуре, когда будем представлять основной эксперимент.