Обработка результатов измерений
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ СОЛЕНОИДА И КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В RL-ЦЕПИ
Выполнил(а): студент группы ____________________ ___________________________________
Проверил(а): ___________________________________
Дата: ______________
Лабораторная работа № 5-21 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ СОЛЕНОИДА И КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В RL-ЦЕПИ Цель работы: экспериментально определить индуктивность двух коротких соленоидов и их взаимную индуктивность. Приборы и принадлежности: генератор многофункциональный АНР-1002, блок амперметра-вольтметра АВ1, стенд с объектами исследования С3-ЭМ01, соединительные провода. Краткая теория Для возбуждения вынужденных колебаний в замкнутую RL – цепь, содержащую соленоид с индуктивностью L и резистор с сопротивлением R, включают ……………………..………………….. ………………………………………… ……………………………….………… В цепи переменного тока катушка (соленоид) обладает ……………………….. ………………….…………… XL = ω·L, так как ЭДС самоиндукции ……………………….…… изменению силы тока в цепи. Явление самоиндукции заключается …………………………….…………….. ……………………………………………………………………………………….….. ……………………………………………………………………………………….….. При прохождении переменного тока в замкнутом контуре (катушке) возникает ЭДС самоиндукции, равная в соответствии с законом Фарадея:
Индуктивность L – это……………………………………………….…................. ………………………………………………………………………………………..….. Индуктивность зависит от …………………………………………….………… …..………………………………………………………………………………………. Вследствие явления самоиндукции фаза колебаний напряжения на соленоиде UL …………………………… фазу колебаний напряжения на резисторе UR на ……… С учетом этого напряжения на генераторе UГ, соленоиде UL и резисторе UR связаны соотношением: (2) Так как по закону Ома UR = i ·R , UL = i ·XL = i·ω·L = (UR/R)·2πν·L , то формулу (2) можно записать иначе: (5) Отсюда получается расчетная формула для индуктивности: (6) Таким образом, измерив UГ – ......................................................................................................., UR – ........................................................................................................ при заданных значениях ν – ........................................................................................................., R – ........................................................................................................, можно вычислить L – ...........................................................................................................
Если замкнутая RL – цепь содержит два соленоида, то в цепи возникает ЭДС взаимной индукции. Явление взаимной индукции заключается ……………….……………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………….. Закон Фарадея для взаимной индукции записывается: Коэффициент взаимной индукции (взаимная индуктивность) L12 – это…….. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Коэффициент взаимной индукции зависит от…………………………………… …..………………………………………………………………………………………. Общая индуктивность двух последовательно соединенных соленоидов при одинаково направленных магнитных полях в них вычисляется по формуле: (7) а при противоположно направленных магнитных полях – по формуле (8) Отсюда коэффициент взаимной индукции L12 вычисляется по формуле (9) Экспериментальная часть Собрать электрическую цепь согласно схеме, включив в нее первый соленоид. Измерить вольтметром напряжения на генераторе UГ и резисторе UR при трех разных значениях частоты колебаний ν, задаваемой генератором. Результаты занести в таблицу 1. Первый соленоид Таблица 1
Включить в цепь вместо первого соленоида – второй и повторить измерения. Результаты занести в таблицу 2. Второй соленоид Таблица 2
Включить в цепь последовательно оба соленоида согласно схеме в методических указаниях: вначале – чтобы магнитные поля в них были сонаправлены, а затем – противоположно направлены. Повторить измерения напряжений для одной частоты колебаний ν. Результаты занести в таблицу 3. Два соленоида Таблица 3
Студент(ка) гр. ____ _________________________________ (указать ФИО) Дата выполнения _________ Подпись преподавателя _________________ Обработка результатов измерений 1. Вычислить индуктивность первого соленоида по формуле (6) для каждого значения частоты ν. L11 = L12 = L13 = 2. Вычислить среднее значение индуктивности первого соленоида <L1> = 3. Найти отклонения от среднего значения ∆L11 = ∆L12 = ∆L13 = 4. Найти среднюю квадратичную погрешность 5. Задать надежность α = и в таблице найти коэффициент Стьюдента tα = 6. Вычислить абсолютную погрешность индуктивности ∆L1 = tα ·SL1 = 7. Вычислить относительную погрешность
8. Вычислить индуктивность второго соленоида по формуле (6) для каждого значения частоты ν. L21 = L22 = L23 = 9. Вычислить среднее значение индуктивности первого соленоида <L2> = 10. Найти отклонения от среднего значения ∆L21 = ∆L22 = ∆L23 = 11. Найти среднюю квадратичную погрешность 12. Задать надежность α = и в таблице найти коэффициент Стьюдента tα = 13. Вычислить абсолютную погрешность индуктивности ∆L2 = tα ·SL2 = 14. Вычислить относительную погрешность
15. Вычислить общую индуктивность последовательно соединённых соленоидов (при одинаково направленных магнитных полях) по формуле (6). LОБ1 = 16. Вычислить общую индуктивность последовательно соединённых соленоидов (при противоположно направленных магнитных полях) по формуле (6). LОБ2 = 17. Вычислить коэффициент взаимной индукции по формуле (9). L12 = Выводы 1. Создавая ………………………………………………….…… заданной частоты в последовательной RL-цепи, определили ……………………………………………. …………………………………………………………………………………………..... 2. Измерили значения величин: ……………………………………………………………………………………...…….. ……………………………………………………………………………………..……... ………………………………………………..........................................................……... 3. Вычислены значения величин: ……………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….… 4) Включив в последовательную цепь обе катушки, после аналогичных измерений вычислили ……………………………………………………………………………………..……... при одинаково направленных магнитных полях LОБ1 = при противоположно направленных магнитных полях LОБ2 = Значение LОБ1 ………………. LОБ2, потому что ………………………………………. ………………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………….… 5) Рассчитали …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….… L12=
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (297)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |