ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №34

ВИЗНАЧЕННЯ ІНДУКТИВНОСТІ КОТУШКИ ЗА ДОПОМОГОЮ ВОЛЬТМЕТРА І АМПЕРМЕТРА.

Прилади: Автотрансформатор, амперметр, вольтметр, реостат, котушка індуктивності, залізне осердя, з’єднувальні провідники.

Теоретична частина

Перед тим як приступити до виконання даної лабораторної роботи необхідно дослідити теоретичний матеріал по рекомендованій літературі.

Якщо в котушці змінюється сила струму, то в ній виникає електрорушійна сила самоіндукції, яка протидіє цій зміні. Е. р. с. самоіндукції пропорційна зміні сили струму за одиницю часу:

Коефіцієнт пропорційності L – називається коефіцієнтом індукційності і залежить від форми провідника і магнітної проникність.

Індуктивність соленоїда, тобто котушки визначається за формулою:

де: μ_о – магнітна стала, яка в системі СІ = Гн/м

μ– магнітна проникність сердечника

N – число витків соленоїда

l – довжина соленоїда

S – площа його поперечного перерізу

Магнітна проникність характеризує магнітні властивості середовища, його здатність намагнічуватись під впливом зовнішнього магнітного поля.

У випадку вакууму μ= 1, у діамагнетиків μ 1, а у парамагнетиків μ 1.

Взагалі кажучи, у діамагнітних і парамагнітних ( за виключенням феромагнетиків ) речовин магнітна проникливість мало відрізняється від одиниці.

У феромагнетиків, якими ми будемо користуватися в даній роботі, магнітна проникність не є величина стала, вона залежить від напруженості намагнічуючого поля.

Індуктивність електричного кола можна виміряти різними методами: містковим методом заміщення і методом вольтметра – амперметра. В даній роботі використовуємо останній метод.

По даній роботі для визначення невідомої індуктивності необхідно знати покази вольтметра і амперметра, ввімкнутих у коло, індуктивність якого ми хочемо визначити. Величина струму в колі з послідовно з’єднаним активним опором R, індуктивним і ємнісним Х_с знаходимо по закону Ома для змінного струму, який для ефективних значень величин струму і напруги може бути записаний так:

(3)

Якщо в колі відсутній ємнісний опір Х_с=0, то формула прийме вигляд:

(4)

Відомо, що , а і при = 50 Гц, рад/с.

Підставивши у формулу (4) значення одержимо

(5)

Розв’язавши (5) відносно L, одержимо

(6)

Аналіз формули ( 6 ) дає нам слідуюче: якщо відомий активний опір котушки індуктивності R, напруга U і величина струму в ній а також відома частота струму, що живить котушку , то індуктивність дуже легко знайти.

Підставивши в формулу ( 6 ) U – в вольтах, R – в омах, І – в амперах, - в герцах, індуктивність одержимо в генрі.