Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Изучение явления взаимной индукции
Цель работы: исследование явления взаимной индукции двух коаксиально-расположенных катушекМетодика измерений
Рассмотрим два неподвижных контура 1 и 2, расположенные достаточно близко друг к другу (рис.1). Если в контуре 1 течет ток I, он создает через контур 2 полный магнитный поток Ф2, пропорциональный при отсутствии ферромагнетиков) току I1:| Совершенно так же, если в контуре 2 течет ток I2, он создает через контур 1 полный магнитный поток | |
Рис.35.1 |
Экспериментальная установка
Для изучения явления взаимной индукции предназначена кассета, в которой расположены две катушки индуктивности L1 и L2 на одной оси и шток со шкалой, показывающий взаимное расположение катушек. Принципиальная схема установки показана на рис.35.2.Рис.35.2
Для перестановки катушек необходимо переключатели П1 и П2 перебросить в противоположное положение. Кассета подключается к звуковому генератору. Вольтметры V1 и V2 измеряют действующие (эффективные) значения напряжения на выходе генератора и ЭДС взаимоиндукции Поэтому для измерения М12 и М21 удобнее использовать формулы (35.3)Порядок выполнения работы
Упражнение 1
Измерение коэффициентов взаимной индукции «М21» и «М12» и исследование их зависимости от взаимного расположения катушек.- Установить частоту сигнала генератора f = 10 кГц, подать напряжение U1 = 2В (вольтметр V1) на катушку 1 (переключатель П1 – влево), а ЭДС катушки 2 измерить с помощью вольтметра V2 (переключатель П2 – влево).
- Установить подвижную катушку 1 в крайнее переднее положение. Перемещая ее в противоположное крайнее положение через 1 см, записывать значение координаты «Z» (расстояние между центрами катушек) и ЭДС взаимной индукции в цепи катушки 2 «e2» (вольтметр V2) в табл.35.1.
| U1 = 2В | f = 10 кГц | R = 10 кОм | |||
| Z, см | e2 , мВ | М21, мГн | e1, м В | М12, мГн | |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 10 | |||||
- По формуле (35.3) рассчитать значение «М21» и полученные данные занести в табл.35.1.
- Переключить катушки «L1» и «L2» (П1 и П2 перебросить вправо). Повторить измерения по п.2., рассчитать «М12» и записать результаты в табл.35.1.
- Построить графики зависимости «М21» и «М12» от координаты «Z» (расстояние между центрами катушек).
- Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2 (Z = 5 см). Подключить к генератору катушку 1, а катушку 2 замкнуть на вольтметр V2 (П1 и П2 – влево).
- Установить частоту звукового генератора f = 10 кГц.
- Измерить ЭДС взаимной индукции «e2» при различных значениях напряжения «U1» в цепи катушки 1 в интервале 0 ¸ 5 В через 0,5 В.
- По формуле (35.3) рассчитать «М21». Полученные данные занести в табл.35.2.
| f = 10 кГц | R = 10 кОм | |
| U1, В | e2 , мВ | М21, мГн |
- В чем заключается явление взаимной индукции?
- От чего зависит коэффициент взаимной индукции?
- Объяснить графики зависимостей М21 (Z) и М12 (Z), полученные в данной работе.
- Объяснить результат, полученный в упражнении 2.
- Трофимова Т.И. Курс физики. Учебное пособие для вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2004.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://kipk.ru
Поделитесь в соцсетях: