Обробка результатів дослідів ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6 Вимірювання параметрів індуктивно зв'язаних котушок Мета лабораторної роботи — зміряти індуктивність і взаємну індуктивність котушок, з'ясувати, як вони залежатъ від числа витків наявності сталевого сердечника, взаємного розташування котушок. Теоретичні відомості  Рис.1 Схема для визначення Рис.2 Схема для визначення індуктивності котушки взаємної індуктивності котушок за допомогою узгодженого і зустрічного включення I. До параметрів індуктивно зв'язаних котушок відносяться такі постійні величини, як активний oпip, індуктивністъ, взаємна індуктивність. Активний опір залежить від довжини, перетину i матеріалу дроту; індуктивність - від конструкції котушки: числа витків, перетину котушки, її довжини i магнітної проникності середовища (осердя): І. = (μa·N2·S)/1 Взаємна індуктивність двох котушок залежить від індуктивності кожної з них i від їх взаємного розташування. Індуктивність і взаємна індуктивністъ виражається в генрі (Гн). 2. Індуктивність можна обчислити за наслідками вимірювання сили струму, напруги i активнї потужності (рис. 1). Для обчислення можна скористатися наступними формулами: повний опір Z = U/I; активиий oпip R = P/I2; індуктивнийопірXL =√Z2-R2 ; індуктивність котушки L = XL/2πf, З. Для вимірювання взаємної індуктивності можна використовувати метод узгодженого i зустрічного включения двох котушок. Характерною особливістю узгодженого включения є складання магнітних потоків двох котушок і збільшення еквівалентної індуктивності за рахунок складання індуктивностей двох котушок з взаємною індуктивністю Ly = L1+L2+2M. На схемах узгодженого включения умовно позначається з'еднанням кінця першої котушки з початком другої (рис. 2). Початки котушок відзначають крапкою, а дугоподібною стрілкою — магнітний зв'язок котушок. 
Рис.3 Схема для визначення взаємної індуктивності котушок за допомогою амперметра i вольтметра Характерною особливістю зустрічного включення є віднімання магнітних потоків двох котушок i зменшення еквівалентної індуктивності за рахунок віднімання взаємної індуктивності: L3 = L1 + L2 - 2М. Для дослідного визначення взаємної індуктивності вимірюютьсилу струму в колі (див. рис. 2), напругу i активну потужністъ при узгодженому включенні i розраховують Ly по формулах, вказаних в п. 2. Потім повторюють вимірювання i розрахунок для зустрічного включения. Взаємну індуктивнють визначають по формулі М = (LУ -L3)/4, На вигляд не завжди можна встановити, яке з'єднання котушок: узгоджене або зустрічне, оскільки не завжди видно напрям намотування котушок. Для того, щоб з'ясувати в якому з двох розглянутих дослідів виходить зустрічне або узгоджене включення, слід мати на увазі, що при узгодженому включенні індуктивний i повний опори всього кола більше, ніжпри зустрічному (ZУ > Z3), отже, при одній i тій же напрузі сила струму менше, ніж при зустрічному (Іу < І3). 4. Взаемну індуктивність можна визначити методом амперметра і вольтметра. Підключивши одну з котушок до джерела змінного струму (рис. 3), вимірюють силу струму в першій котушці i наведену е. р. с. взаємної індукції в другій. Взаємну індуктивність можна розрахувати по формулі М = U /Іω, Де ω=2πf – кутова частота джерела (f = 50 Гц). Питания для самoпepeвipки 1. Яка мета лабораторної роботи? 2. Що таке узгоджене i зустрічне включения котушок? 3. Як визначити однойменні затискачі котушок? 4. У чому полягає явище самоіндукції? 5. У чому полягае явище взаємної індукції? 6. Що таке індуктивність, від якихчинників вона залежить? 7. Що таке взаємна індуктивність, від чого вона залежить? 8. Як виміряти індуктивність методом ватметра? 9. Як виміряти взаємну індуктивність методом узгодженого i зустрічного включения? 10. Як виміряти взаємну індуктивність методом амперметра i вольтметра? Прилади і устаткування (див. табл. 1) Таблиця 1. Найменування | Тип | Кількість | Технічні характеристики | Амперметр | | | | Вольтметр | | | | Ватметр | | | | Трансформатор зі з’ємним ярмом | | | | Індуктивна котушка | | | | Живлення від джерела регульованої змінної напруги. Програма роботи 1. 3ібрати коло (див. рис. 1) для вимірювання індуктивності котушки i показати її викладачу для перевірки. 2. Включити коло, встановити необхідну напругу. Виміряти напругу, силу струму і активну потужність кожної секції i вciєї котушки. Дані записати в табл. 2. Таблиця 2. Об’єкт вимірювання | 3 досліду | 3 розрахунку | U, B | I, А | P, Вт | R, Ом | Z, Ом | XL, Ом | L, Гн | Секції: Перша Друга Вся Котушка | | | | | | | | 3. Зібрати коло (див. рис. 2) для вимірювання взаємної індуктивності по методу узгодженого i зустрічного включення, показати її викладачу для перевірки. 4. Виміряти напругу, силу струму i активну потужність двох котушок. Результати записати в табл. 3. 5. Помінявши затискачі включення другої котушки, повторити вимірювання. 6. Зібрати коло (див. рис. 3) для вимірювання взаємної індуктивності котушок трансформатора i показати її викладачу для перевірки. 7. Виміряти силу струму в першій котушці i е. р. с. у другій при замкнутому і розімкненому осерді. Результати записати в табл. 4. Таблиця 4. 3 досліду | 3 розрахунку | Примітка | І1, А | U2, B | ω, рад с | М, Гн | | | | | | Осердя замкнуте | | | | | Осердя розімкнуте | | | | | | | Обробка результатів дослідів 1. По результатам вимірювань п. 2 розрахувати індуктивністъ кожної секції і всієї котушки. 2. По результатам вимірювань п. 4 i 5 розрахувати взаємну індуктивністъ по методу узгодженого i зустрічною включення. 3. По результатам вимірюваньп. 7 розрахувати коефіцієнт взаємної індуктивності по методу амперметра і вольтметра. 4. По лабораторій роботі зробити висновки відносно: а) факторів, які впливають на взаємну індуктивність котушки; б) факторів, яківпливають на взаємну індуктивність двох котушок; в) методів вимірювання коефіцієнтів самоідукції i взаємної індукції. Висновки записати у звіт. |