Studiind fenomenul de inducție reciprocă
Aparatură: Generator G3 - 112/1 osciloscop C1 - 117, o casetă cu două role de SPEC - 05/06.
Obiectiv: Pentru a studia fenomenul de inducție reciprocă.
1. Fenomenul de inducție electromagnetică.
În 1831. om de știință britanic Faraday a descoperit fenomenul de inducție electromagnetică în conductor de curent de inducție în buclă închisă are loc atunci când schimbarea numărului de linii de câmp magnetic care penetrează zona, delimitată de conturul.
EMF de inducție, care are loc în circuitul se supune Faraday:
și anume Depinde numai de viteza de schimbare a fluxului magnetic F penetrant circuit. Prin curent de inducție regula lui Lenz are o direcție astfel încât schimbarea de câmp magnetic cauzat împiedică fluxul magnetic.
2. Fenomenul de auto-inducție.
Buclă închisă curent creează un câmp magnetic în jurul valorii de sine, iar acest circuit pătrunde în propriul flux F magnetic, care este proporțională cu curentul în circuit:
L - coeficientul de inductanță sau inductanța circuitului, Gn.
La schimbarea curentului i se va schimba și fluxul magnetic asociat cu circuit, în timp ce circuitul de auto-inducție FME apare:
Dacă L = const, atunci = - L
Fenomenul apariției emf indus în bucla prin care o alternativ fluxurile de curent, numit auto-inductanță.
3. inducție reciprocă.
Luați în considerare două circuite. Circuitul 1 este conectat la sursa de alimentare E, prin rezistoare R i1 poate modifica curentul în acest circuit.
i1 curent în jurul valorii de sine, creează un câmp magnetic a cărui linii de inducție permeat circuitul 2, închis pe galvanometru.
F21 - flux magnetic penetrează circuitul 2; F21
i1, F21 = M21i1. M21 se numește coeficientul de inducție reciprocă sau inductanța mutuală a celor două circuite. Inductivitatea reciprocă a celor două circuite este numeric egal cu fluxul magnetic în al doilea circuit atunci când curentul din circuitul primar este unitatea (1 A).
Unitatea de inductivitatea mutuală în sistemul SI este, de asemenea, numit Henry (H)
M = 1, Gn, Gn 1 = BC / A
Dacă sari peste I2 curent prin bucla a doua, prima bucla acum va pătrunde F12 flux. proporțională cu i2 curent.
Inductanța mutuală a celor două circuite este dependentă de forma, mărimea și dispunerea circuitelor, precum și permeabilitatea magnetică a contururilor mediului înconjurător.
În cazul în care I1 curent se va schimba, se va schimba și F21 de flux. atunci există o forță electromotoare de inducție reciprocă, în al doilea circuit în conformitate cu legea inducției electromagnetice:
(Dacă contururile sunt fixe și nedeformabile, M = const). Am CEM apariția fenomenului într-una dintre buclele cu schimbare de curent în celălalt inducție reciprocă numit.
De aici - inductivitatea mutuală a celor două circuite este numeric egală cu tensiunea electromotoare indusă rezultă într-una dintre aceste circuite, în timp ce în cealaltă bucla de curent scade cu o unitate de timp.
F21 = 2F, unde F - flux magnetic de membrane bobină 1; galvanometru spectacol de gunoi atunci când curentul în primul circuit bobina.
Spirele a doua bobină acoperă primul în direcții opuse:
A doua bobină indusă electromotoare nu se produce atunci când curentul în circuit, care este utilizat pentru a conductoarelor de bobinaj, atunci când este necesar, pentru a evita apariția unor curenți de inducție parazitare.
În practică, fenomenul de inducție reciprocă este utilizat în transformatoare.
Două bobine înfășurate pe un miez comun de fier pentru a forma un transformator de curent alternativ. A fost inventat Yablochkov PN 1876
Transformator pentru conversia valorilor de tensiuni și curenți de curent alternativ.
înfășurarea la numărul de spire primar co 1 Conectați forța electromotoare extern E1.
Scriem cu legea lui Ohm ei:
în cazul în care i1 - curent primar
r1 - rezistența
- d (ω1 F) / dt - autoindusă CEM în circuitul primar
F - flux magnetic prin bobina 1.
Practic, căderea de tensiune pe r1 de rezistență este mic, prin urmare,
Care apare în EMF secundar de lichidare
Raportul dintre numărul de spire din înfășurării secundare la numărul de spire din înfășurarea primară se numește raport de transformare.
Dacă ω2 / ω1 <1 – трансформатор понижающий.
Transformatoarele sunt utilizate pe scară largă în inginerie electrică și electronică.
aspect de plante
pentru a studia inducerea reciprocă
Semnalul sinusoidal de la generatorul de sunet G3 112/1 este furnizat primului L1 bobina. Ei poartă un al doilea L2 bobina. și se poate deplasa de-a lungul primei (05/06 caseta SPEC). Datorită fenomenului de inducție reciprocă în a doua bobină de semnal alternativ EMF de la care putem vedea pe un osciloscop C1-117.
Ordinea de performanță
1. Generator Comutare la rețea, setați frecvența 50 10 3Hz, atenuare de 10 dB, un fel poziția semnal Pen
(Undă sinusoidală), dreptul de excreție stick-sensul acelor de ceasornic până la capăt.
2. Se introduce canalul osciloscop rețea D (buton „SINHR.REZHIM“ în poziția B.) Tip semnal
Manevrați „ODNOKR. Așteptare. AUTO. "- în" poziția AUTO“. Manevrați „în interior. EXT. NET. „- la“ „mâner“ în interiorul TIME / DIV. „- în poziția 20. Un buton mic în centrul indicatorului trebuie să fie întoarse spre extrema dreaptă. Manipulați «V / business.„Puneți în poziția 1, iar indicatorul de mână puțin în centrul virajului la dreapta de refuz. Pe banda SPEC comutatoarele de sus - la dreapta.
3. Studiul bobinei câmpului magnetic.
L2 bobina se poate deplasa prin L1 bobina cu o riglă. Instalarea unei linii de diferite mărci (l), pentru a măsura amplitudinea inducției reciproce forței electromotoare (semnal pe un osciloscop):
C - valoarea diviziunii pentru Osciloscopului determinată în conformitate cu indicele de «V / A"..
n numărul de diviziuni pe ecranul osciloscopului.
4. Completați în tabel:
5.Postroit U2 programul în funcție (l) și explicați rezultatul obținut.
6. Setați generator de frecvența semnalului de ieșire din 25 martie 10 GN. Pe butonul osciloscop «V / A„. Pune într-o poziție ( «2»), adică, 0,2 V.
7. Efectuarea măsurarea la această frecvență și reprezentate grafic
U2 (l). Pentru a explica acest rezultat. Pentru a explica diferența dependențe U2 (l) pentru frecvențe diferite.
LISTĂ DE VERIFICARE I
1. Care este fenomenul de inducție reciprocă?
2. Care este inductanța mutuală, și de ce depinde?
3. Explicați circuitul de setare.
LISTĂ DE VERIFICARE II
1. Care este fluxul magnetic prin bucla?
2. Descrie fenomenul de inducție electromagnetică. Care este electromotoare indusă?
3. Să descrie fenomenul de auto-inducție.
4. Ce determină coeficientul de inducție reciprocă M?
5. Dacă este cazul fenomenului de inducție reciprocă?
6. Aparatură transformator. Principiul funcționării sale.
7. Etapa-up și coborâtoare transformatoare.
8. Este posibil să crească (pentru a scădea) tensiune de curent continuu cu un transformator?
1. Savelyev IV Curs de fizica generala. ETC. M. School din 1989.
2. Zisman GL Todes OT Curs de fizica generala. ETC. Școala Superioară M. 1989