Порядок выполнения работы. Задание 1: Измерение коэффициентов взаимной индукции М21 и М12 и исследование их зависимости от взаимного расположения катушек.
Задание 1: Измерение коэффициентов взаимной индукции М21 и М12 и исследование их зависимости от взаимного расположения катушек.
1. Подать напряжение на установку.
2. Ознакомиться с работой электронного осциллографа и звукового генератора.
3. Задать напряжение Uэфф=2 В и частоту сигнала генератора ν=10 кГц, подать напряжение на катушку 1, а ЭДС катушки 2 подать на осциллограф (переключатели П1 и П2 в крайнее левое положение). Переключатель “V/дел” на передней панели осциллографа РО установить в положение 0.05 В/дел.
4. Установить подвижную катушку 1 в крайнее переднее положение. Перемещая ее в противоположное крайнее положение через 10 мм, записывать значение координаты Z (расстояние между центрами катушек) и ЭДС взаимной индукции ε02 в цепи катушки 2, измеренную по экрану осциллографа, в табл. 21.1.
5. По формуле (21.11) рассчитать значение М21. Полученные данные занести в таблицу 21.1.
6. Поменяв местами катушки L1 и L2 (оба переключателя П1 и П2 в крайнее правое положение), повторить измерения по пунктам 3, 4 и рассчитать М12.
7. Построить графики зависимости М21 и М12 как функции координаты Z (расстояние между центрами катушек 1 и 2).
Задание 2: Измерение М21 при различных значениях амплитуды питающего напряжения.
1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2. (Выдвинуть шток до положения “50”).
2. Задать частоту звукового генератора PQ ν=20 кГц.
3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции ε02 при различных значениях напряжения Uэфф в цепи катушки 1 в интервале 0÷5 В через 0.4 В.
4. По формуле (21.11) рассчитать М21. Полученные данные занести в таблицу 21.2.
Таблица 21.1
| Uэфф=2 В, ν=10 кГц | ||||||
| Z, мм | e02 | М21, Гн | e01 | М12, Гн | ||
| дел. | В | дел. | В | |||
Таблица 21.2
| ν=20 кГц | |||||||||||||
| Uэфф, В | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 3.0 | 3.4 | 3.8 | 4.2 | 4.6 | 5.0 |
| e02, В | |||||||||||||
| М21, Гн |
Таблица 21.3
| Uэфф=2.5 В | ||||||||||
| ν, кГц | ||||||||||
| e02, В | ||||||||||
| М21, Гн |
Задание 3: Измерение М21 при различных частотах питающего напряжения.
1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2. (Выдвинуть шток до положения “50”).
2. Задать напряжение звукового генератора Uэфф=2.5 В.
3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции ε02 при различных частотах звукового генератора в интервале (5÷50) кГц через 5 кГц.
4. По формуле (21.11) рассчитать М21. Полученные данные занести в табл. 21.3.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца.
2. Как применить закон Фарадея для определения разности потенциалов на концах прямолинейного проводника, движущегося в магнитном поле?
3. В чем состоит явление взаимной индукции?
4. Чему равна ЭДС взаимной индукции двух контуров?
5. От чего зависит коэффициент взаимной индукции?
6. Выведите расчетные формулы (21.11) и (21.12).
7. Объясните график зависимости М21=f(Z), полученный в данной работе.
8. Нарисуйте линии магнитного поля катушки индуктивности.
9. Нарисуйте линии магнитного поля системы катушек 1 и 2 для различного положения катушки 1 относительно катушки 2 (см.рис.21.4).
Используемая литература
[1] §§ 25.1, 25.3;
[2] § 17.2;
[3] § 2.46;
[4] т.2, §§ 50, 66;
[5] §§ 123, 128.
Лабораторная работа 2-22
Электростатика
Цель работы: определение емкости проводников с помощью электрометра.
Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 1976;