Лабораторна робота № 2-9
Вимірювання індуктивності котушки
Мета роботи: Вивчити закон Ома для ланцюгів змінного струму. Виміряти індуктивність котушки методом Жебер.
Прилади й приналежності: два вольтметра, подвійний ключ, котушка індуктивності, джерело живлення, з'єднувальні дроти і сердечники з різних матеріалів.
Теоретична частина
Індуктивність це властивість провідника, залежне від його форми, розмірів і магнітних властивостей навколишнього середовища, яке визначає величину ЕРС індукції, що виникає в провіднику, по якому тече змінюється в часі струм:
Ємність це властивість провідника (або декількох провідників - конденсатора), яке залежить від його розмірів, форми і електричних властивостей середовища, в якій він знаходиться.
Вектор напруги на активному опорі VR повинен мати довжину пропорційну амплітуді напруги UR і збігатися по фазі з віссю струмів. Вектор напруги на індуктивному опорі повинен мати довжину пропорційну амплітуді напруги на індуктивному опорі
і випереджати вісь струмів на кут П / 2. На векторній діаграмі має бути вказано напрямок обертання векторів, щоб не помилятися при відліку кутів. Вектор напруги на ємнісному опорі повинен мати довжину пропорційну UC амплітуді напруги на конденсаторі: і відставати від осі струму на п / 2. Склавши спочатку протилежні вектори V отримаємо вектор меншої довжини, спрямований в бік більшого вектора. Потім за правилом паралелограма додамо вектор VR і отримаємо результуюче напруга V, величина якого перебуває по теоремі Піфагора:
Якщо скоротити обидві частини рівняння на масштаб, то вийде рівняння справедливе для амплітудних значень напруг, а оскільки середні значення напруг пропорційні амплітудним, то таке - ж рівняння буде справедливо і для діючих значень напруги:
Це співвідношення використовується для непрямого вимірювання індуктивності котушки методом Жубера. Активний опір котушки можна обчислити за законом Ома, якщо виміряти струм і постійна напруга на е клемах.
Векторна діаграма для ланцюга з опором:
1. По черзі міняємо сердечники і знімаємо показання всі дані заносимо в таблицю: