Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения S = 20 см 2 и число витков N = 500. Индуктивность катушки с сердечником L = 0,28 Гн при токе через обмотку I = 5 А. Найти магнитную проницаемость μ железного сердечника.
Дано:
S = 20 см 2 =20·10 -4 м 2
Решение:
Потокосцепление, пронизывающее поперечное сечение соленоида
Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида
Используя график (приложение II стр. 370), по значению В, находим величину напряженности магнитного поля Н = 700 А/м. Из связи В и Н
- 10 – 11 классы
- Физика
- 5 баллов
Определить индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 0,5 с ток в цепи изменился с 10 до 5 A? а наведенная при этом ЭДС на концах катушки оказалась равной 25 В.
Цель работы: познакомиться с процессами в цепи переменного тока с катушкой индуктивности, определить индуктивность катушки с железным сердечником и без сердечника.
Оборудование: исследуемая катушка, железный сердечник, трансформатор, вольтметр, амперметр.
Характеристикой магнитного поля, созданного током в контуре, является поток вектора магнитной индукции сквозь поверхность контура, который по определению равен: Ф=
Магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, и создаваемый током в контуре, пропорционален ……….
Коэффициент пропорциональности L называется …………………………..
Если сила тока в контуре изменяется, то это приводит к изменению магнитного потока сквозь контур, что приводит к возникновению ЭДС. По закону Фарадея ЭДС равна ……… Тогда ЭДС самоиндукции контура или катушки определится формулой: Еs=
Пусть катушка индуктивностью L, не обладающая активным сопротивлением, подключена к генератору переменного тока, и через неё течет переменный ток J = Jcos w t. ЭДС самоиндукции равна: Еs=
Катушка в цепи переменного тока, вследствие явления самоиндукции, препятствует как возрастанию, так и спаду силы тока, то есть ограничивает ток. Это эквивалентно наличию в цепи как бы дополнительного сопротивления, которое называют индуктивным RL=
Катушка кроме индуктивного обладает активным сопротивлением провода обмотки. Их можно рассматривать включенными в электрическую цепь последовательно. Закон Ома примет вид:
Решая это уравнение методом векторных диаграмм, получим для полного сопротивления формулу Z=
В методе вольтметра-амперметра индуктивность определяется по формуле L= Где полное сопротивление равно Z=
Катушка без сердечника
| Напряжение U, В |
| Сила тока J, мА |
| Сопротивление Z, Ом |
| Индуктивность L, Гн |
Пример расчета полного сопротивления: 
Пример расчета индуктивности: (ω = 314, 1/c):
=
Расчет среднего значения индуктивности:
Катушка со стальным сердечником
| Напряжение U, В |
| Сила тока J, А |
| Сопротивление Z, Ом |
| Индуктивность L, Гн |
Расчет среднего значения индуктивности:
Оценка случайной погрешности измерения индуктивности:
=
“>