Лабораторная работа № 15

Тема: Исследование параметров индуктивно связанных катушек.

Цели:

1. Измерить индуктивность и взаимную индуктивность катушек.

2. Выяснить, как они работают на постоянном и переменном токе.

Краткие сведения

К параметрам индуктивно - связанных катушек относятся такие постоянные величины, как активное сопротивление, индуктивность, взаимная индуктивность. Активное сопротивление зависит от длины, сечения катушки, её длины и магнитной проницаемости среды (сердечника).

Рисунок 1

Взаимная индуктивность двух катушек зависит от индуктивности каждой из них и их взаимного расположения. Индуктивность и взаимная индуктивность измеряется единицами Генри (Г).

Индуктивность может быть вычислена по результатам силы тока и активной мощности. Для вычисления можно воспользоваться следующими формулами:

Для измерения взаимной индуктивности можно использовать метод согласного и встречного включения катушек.

Характерной особенностью включения является сложение магнитных потоков двух катушек и увеличение эквивалентной индуктивности за счёт сложения индуктивностей двух катушек со взаимной индуктивностью.

На схемах согласное включение условно обозначается соединение конца первой катушки с началом второй (рисунок 2.)

Рисунок 2

Начала катушек обозначают точкой, а дугообразной стрелкой магнитную связь катушек.

Характерной особенностью встречного включения является вычитание величин магнитных потоков двух катушек и уменьшение эквивалентной индуктивности за счёт вычитания взаимной индуктивности:

Для опытного определения взаимной индуктивности измеряют силу тока в цепи (рис 2), напряжение и активную мощность при согласном включении и рассчитывают Lc. Затем повторяют измерения и расчёт для встречного включения.

Взаимную индуктивность определяют по формуле:

Где v = 2pf

По внешнему виду не всегда можно установить каково соединение катушек согласное или встречное, т.к. не всегда видно направление намотки катушек. Для того, чтобы выяснить в каком из двух рассматриваемых опытов получается встречное, а в каком согласное включение, следует иметь ввиду, что при согласном включении индуктивность и полное сопротивление всей цепи больше, чем при встречном (Zc>Zв), следовательно, при одном и том же напряжении сила тока меньше, чем при встречном (Ic<Iв).

Взаимную индуктивность можно определить методом амперметра и вольтметра. Подключив одну из катушек к источнику тока (рис 3), измеряют силу тока в первой катушке и наведенную ЭДС взаимоиндукции во второй.