Экспериментальные исследования электромагнитной индукции
Цель работы: экспериментальное исследование зависимости ЭДС индукции от ориентации контура в магнитном поле, измерение взаимной индуктивности двух индуктивно связанных катушек, индуктивности одной из них, исследование зависимости поля от времени в RL-цепи при переходных процессах.
Теоретическая часть.
Схема экспериментальной установки.
Опыт 1. Исследование электромагнитной индукции, взаимоиндукции, самоиндукции.
f=200 Гц, U=8 В - на генераторе, U v1 = 8 В - эффективное.
a (угол между катушками) =0°.
Снимаем значения с L 1 и L 2 : U (L 1 ) =0,19 В, U (L 2 ) =0,04 В, на осциллографе получаем: Развертка 2 мс/см.
U m =
Гц.
Опыт 2. Исследование зависимости ЭДС индукции (взаимоиндукции) от частоты (скорости) изменения магнитного поля.
FО [200,2000] Гц; D f=200 Гц; U эффект =8 В.
;
|
f, Гц |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
|
e 2 , B |
0,04 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,27 |
0,32 |
0,37 |
0,43 |
0,49 |
0,54 |
m
21
(f=400 Гц)
=
;
Расчет погрешности: 
Опыт 3. Исследование зависимости ЭДС индукции от ориентации контура в магнитном поле.
f=2000 Гц; a [0° ;180° ]; D a = 15° ;
|
a, ° |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
105 |
120 |
135 |
150 |
165 |
180 |
|
e 2(ЭФ) , В |
0,55 |
0,51 |
0,43 |
0,33 |
0,23 |
0,08 |
0 |
0,08 |
0,20 |
0,30 |
0,42 |
0,50 |
0,55 |
|
e 2(ТЕОР) , В |
0,49 |
0,47 |
0,42 |
0,35 |
0,24 |
0,12 |
0 |
-0,12 |
-0,24 |
-0,35 |
-0,42 |
-0,47 |
-0,49 |
Опыт 4. Исследование зависимости ЭДС самоиндукции от частоты синусоидального сигнала.
f[500;2000] Гц; D f=250 Гц, R 1 =16000 Ом.
|
f, Гц |
500 |
750 |
1000 |
1250 |
1500 |
1750 |
2000 |
|
e 1ЭФ , В |
0,50 |
0,74 |
0,99 |
1,22 |
1,49 |
1,73 |
1,98 |
|
X L , Ом |
707,34 |
1046,86 |
1400,53 |
1725,91 |
2107,87 |
2447,39 |
2801,06 |
Расчет погрешностей:
Опыт 5. Исследование переходных процессов в LR - цепи.
t U =1 мс, f=100 Гц, U 0 =3 B.
Вывод: Экспериментально исследовали зависимость ЭДС индукции от ориентации контура в магнитном поле, измерили взаимную индуктивность двух индуктивно связанных катушек и нашли индуктивность одной из них. Исследовали зависимость тока от времени в LR-цепи при переходных процессах.
