• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

ВИЗНАЧЕННЯ ІНДУКТИВНОСТІ ТА ЄМНОСТІ НА ОСНОВІ ЗАКОНУ ОМА ДЛЯ ЗМІННОГО СТРУМУ

1. Теоретичні відомості.

Якщо струм, що йде по провіднику, змінюється, то в ньому, як відомо, виникає додатково індукційний струм. Відповідна йому електрорушійна сила (електрорушійна сила самоіндукції) пропорційна швидкості зміни сили струму:

. (1)

Коефіцієнт пропорційності , який залежить від форми та розмірів провідника і магнітної проникливості середовища, називається коефіцієнтом самоіндукції або індуктивністю провідника. Необхідно відзначити, що визначення індуктивності як коефіцієнта пропорціональності у співвідношенні (1) можливе лише при відсутності феромагнітного середовища (у цьому випадку = ). При наявності феромагнітного середовища буде функцією сили струму.

У відповідності з формулою (1) індуктивність провідника можна визначити як фізичну величину, чисельно рівну ЕРС самоіндукції, яка виникає у провіднику при зміні сили струму в ньому на 1А за 1с :

= . (2)

У системі СІ індуктивність вимірюється в Генрі (Гн).

Індуктивність лінійних провідників дуже мала. Більші коефіцієнти самоіндукції мають котушки індуктивності, які складаються з великої кількості витків провідника. Опір провідника (котушки), по якому йде постійний струм, називається активним або омічним. В колі змінного струму опір котушки стає більшим активного внаслідок виникнення ЕРС самоіндукції, яка протидіє прикладеній до котушки напрузі. Котушка індуктивності в колі змінного струму буде характеризуватись не тільки активним, але і реактивним (індуктивним) опором , де – циклічна частота змінного струму, яка зв’язана з лінійною частотою співвідношенням .

Якщо у коло змінного струму включено конденсатор, то його перерозрядка внаслідок періодичної зміни напрямку струму у колі призводить до виникнення ємнісного опору . Повний опір ділянки кола, яка складається з послідовно з’єднаних активного опору , котушки індуктивності та конденсатора ємністю С, дорівнює :

(3)

2. Опис схеми та методу вимірювань

На рис.1 подана схема для визначення індуктивності котушки.

Коло складається з котушки , паралельно до неї підключеного вольтметра , амперметра , потенціометра Р і джерела змінного струму. У схемі на рис.2, призначеної для визначення ємності конденсатора, котушка замінена конденсатором С. На рис.3 зображена схема, у якій котушка і конденсатор С з’єднані послідовно. Якщо ділянка кола складається тільки з індуктивного опору котушки та її активного опору (рис.1), то повний опір цієї ділянки згідно з формулою (3) дорівнює:

, (4)

звідки

= . (5)

За формулою (5) можна обчислити коефіцієнт самоіндукції котушки, якщо визначити її омічний опір і повний опір .

Відповідно до закону Ома

= , (6)

де – напруга на затискачах котушки, яку вимірюють вольтметром ; – сила струму у колі.

Ємність конденсатора , включеного у коло змінного струму, можна визначити, вимірюючи напругу на його обкладках і силу струму у колі. У цьому випадку, як видно з формули (3), повний опір співпадає з ємнісним опором, оскільки активний та індуктивний опори конденсатора дорівнюють нулю. Таким чином, для конденсатора

= , (7)

звідки

. (8)

3. Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему згідно з рис.1.

2. Виміряти омметром активний опір котушки.

3. Виміряти силу струму через котушку для трьох значень напруги, змінюючи її за допомогою потенціометра.

4. За формулою (6) визначити відповідні значення і знайти середнє значення .

5. За формулою (5) обчислити коефіцієнт самоіндукції , підставивши середнє значення .

6. Замінити котушку конденсатором (див. рис.2) та провести аналогічні вимірювання і визначити середнє значення . За формулою (8) обчислити ємність конденсатора.

7. Обчислити похибки визначення і .

4. Додаткове завдання

1. Зібрати схему згідно з рисунком 3.

2. Виміряти для трьох різних значень сили струму відповідні їм напруги , обчислити за формулою (6) повні опори ділянки кола, на якій включені конденсатор і котушка. Знайти середнє значення .

3. Використовуючи знайдені раніше значення , та С, обчислити індуктивний опір , ємнісний опір і перевірити формулу (3).

Переглядів: 2712