Стислі теоретичні відомості
Електромагнітна індукція — виникнення електрорушійної сили у провіднику, що перебуває у змінному магнітному полі.
Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.
Фарадей встановив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням:
де
— електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнтіному полі, у вольтах
N — кількість витків у котушці
Φ — магнітний потік у веберах
Якщо в провіднику виникає електрорушійна сила, то відповідно, індукований в ньому струм буде визначатися за законом Ома формулою
, де R - опір провідника. Такий струм називається індукційним струмом.
Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола.
|
|
|
Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою
,
де — е.р.с., I — сила струму, L — індуктивність
Хід роботи
1. Зібрати схему (на платі 1), представлену на рисунку 13.1.
2. Встромляючи в котушку L1 постійний магніт, зафіксувати і записати показання вольтметра в табл. 13.1.
3. Повторити експеримент з котушкою L2, яка має меншу кількість витків.
4. Зібрати схему (на платі 1), представлену на рисунку 13.2. Котушку L1 підключити до клем живлення «~ 0-250 B».
5. На блоці живлення перемикач «–120 В ~250 B» встановити в положення «~250 B».
Рисунок 13.1 – Дослідження явища електромагнітної індукції.
6. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої напруги U = 100 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V2.
Рисунок 13.2 – Дослідження явища електромагнітної індукції.
7. Встромляючи в котушку L1 електромагніт L`, зафіксувати і записати показання вольтметра V3 в табл. 13.1.
8. Зібрати схему (на платі 1), представлену на рисунку 13.3. Котушку L2 з меншою кількістю витків підключити до клем живлення постійного струму «0-30 B».
|
|
|
9. На блоці живлення перемикач «~ 30 B –» встановити в положення «–».
10. Після подачі напруги на схему встановити максимальне значення живлячої напруги за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення.
11. При зніманні напруги живлення зафіксувати та записати показання міліамперметру в таблицю 13.1.
Рисунок 13.3 – Дослідження явища самоіндукції.
Таблиця 13.1 – Таблиця вимірювань.
| U1(1), В | U1(2), В | U3(1), В | I, A |
12. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 13.1 – 13.3, таблицю 13.1, висновок про підтвердження законів електромагнітної індукції ті самоіндукції.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!