Apoi timpul de relaxare cu conexiunea rezistenței R1 poate fi scris după cum urmează
Acest timp poate fi măsurat cu un osciloscop folosind circuitul prezentat în Fig.
Dacă rezistența R1 este înlocuită cu o altă rezistență R2. atunci timpul de relaxare devine egal cu
Considerând (14) și (15) ca un sistem de două ecuații cu două necunoscute R * și L. găsim
Formulele (17) ne permit să măsuram și să determinăm inductanța solenoidului cu o valoare pentru a îmbunătăți semnificativ precizia măsurătorii.
Acum ia în considerare a doua modalitate de a determina inductanța L a unui solenoid cu ajutorul oscilațiilor electromagnetice forțate în circuit.
Luăm în considerare faptul că formula (10) include rezistența totală a circuitului
, și în formula (11) - tensiunea la capetele rezistenței R1.
Ecuați laturile drepte ale formulelor (10) și (11), luând în considerare ceea ce sa spus:
Exprimând inductanța de la (18), obținem
Formula (19) trece peste (12) pentru, adică, în condiție. În plus, este clar din (19) că precizia determinării L crește cu creșterea raportului. Și acest raport este mare, în cazul în care, în principal, căderea de tensiune se produce pe rezistența inductivă :. Prin urmare, după cum sa menționat mai sus, dacă măsurătorile sunt efectuate la frecvențe suficient de mari, atunci se poate obține o precizie bună folosind formula simplificată (12).
Trimiterea la muncă
1. Conectați un rezistor și inductor conectat în serie fără un miez feromagnetic la un generator cu unde pătrate (Figura 3).
2. Conectați intrarea "Y" a osciloscopului la capetele rezistorului. Pe generator setați frecvența 1200 Hz. Obțineți pe ecran o imagine constantă a modificării tensiunii la această rezistență în timp, similară cu cea din Fig. Cunoscând timpul de maturare al osciloscopului, determina timpul de relaxare.
3. Deconectați rezistența și înlocuiți-o cu o rezistență.
4. Determinați timpul de relaxare cu osciloscopul.
5. Folosind formulele (16) și (17), determinați valorile R * și L1.
6. Continuați să măsurați inductanța în al doilea rând. Pentru aceasta, conectați rezistorul și inductorul conectat la serie la generatorul de sunet (Figura 4), setând valoarea frecvenței
15 kHz și o anumită valoare a amplitudinii semnalului.
7. Folosind un osciloscop, măsurați valoarea amplitudinii căderii de tensiune pe rezistență.
8. Repetați măsurătorile de amplitudine la frecvențe
9. Scoateți osciloscopul din capetele rezistorului, și un generator de sunet și un contur al RL, fără a schimba valoarea semnalului său, se măsoară un osciloscop amplitudinea generator de valoare electromotoare.
11. Calculați inductanța conform formulei (12) pentru toate cele trei frecvențe.
12. Comparați rezultatele măsurătorii, explicați diferențele.
1. Care este fenomenul de inducție electromagnetică?
2. Formați legea Faraday și regula Lenz pentru inducția electromagnetică.
3. Explicați motivul fizic al apariției unui curent de inducție într-o buclă fixă plasată într-un câmp magnetic alternativ.
4. Găsiți expresia pentru inducția EMF și curentul de inducție într-un rotativ plan rotund uniform într-un câmp magnetic omogen și staționar.
5. Care este fenomenul de autoinducție și de inducție reciprocă? Scrieți o expresie pentru inducerea EMF în ambele cazuri.
6. Ce se numește inductanță în buclă? De ce depinde?
7. Cum se determină inductanța buclei prin conectarea și deconectarea unei surse EMF externe (prima metodă)?
8. Explicați semnificația fizică a timpului de relaxare. Cum, prin măsurarea acestui timp, se determină inductanța solenoidului?
9. Cum se poate îmbunătăți acuratețea acestor măsurători? Obțineți formulele de lucru potrivite.
10. Cum, folosind oscilațiile electromagnetice forțate, să se efectueze măsurarea inductanței solenoidului în al doilea rând? Obțineți formula adecvată.
11. Ce afectează precizia măsurării inductanței în cea de-a doua modalitate și cum să o măriți?
Referințe
1. Yavorsky, B.M. Detlaf A.A. Milkovskaya L.B. Curs de fizică: Manual. t. 2: Electricitate și magnetism. - M. High School, 1964. - 431p.
2. Savelyev I.V. Curs de Fizică Generală: Manual. t. 2: Electricitate și magnetism. Valuri. Optica. - M. Nauka, 1978. - 480 de ani. și edițiile ulterioare ale acestui curs.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: