Порядок выполнения экспериментальной части. 1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента

1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента.

2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту.

Движок автотрансформатора Т установить в нулевое положение.

3. Устанавливая воздушные зазоры d = 0, d = d ₁ и d = d ₂в сердечнике катушки, снять три ВАХ. Для этого, изменяя напряжение с помощью автотрансформатора Т, устанавливать значения тока I указанные в таблице и измерить соответствующие напряжения на катушке.

Величины d₁и d₂задаются преподавателем. Полученные значения напряжений и токов занести в таблицу.

Зарисовать с экрана осциллографа три кривые, соответствующие форме тока в цепи, при различных воздушных зазорах и токе I = 3 А.

4. Построить на одном графике три вольт-амперные характеристики катушки при различных воздушных зазорах в сердечника.

5. Рассчитать и построить на одном графике зависимости при различных воздушных зазорах в сердечнике.

6. Построить зависимость тока через катушку от величины воздушного зазора в сердечнике I (d)при одном и том же напряжении, заданном преподавателем.

7. Вычислить значения индуктивности катушки L имагнитного потока Ф при напряжении, заданном в п. 6 при различных воздушных зазорах в сердечнике (см. Приложение).

8. По результатам физического эксперимента сделать выводы.

Таблица

Величина	δ = 0 мм	δ ₁ = мм	δ ₂ = мм
I	А	0,5		1,5	2,5	0,5	1,5	2,5	0,5	1,5	2,5
U	В
	Ом

Контрольные вопросы

1. Расскажите о назначении ферромагнитных материалов в электротехнических устройствах. Назовите их основные магнитные характеристики.

2. Объясните нелинейный характер вольт-амперной характеристики катушки с магнитопроводом

3. Расскажите о потерях энергии в магнитопроводе катушки и методах их уменьшения.

4. Расскажите, за счет чего ток в обмотке катушки опережает магнитный поток Ф _m по фазе.

5. Объясните как влияет длина немагнитного (воздушного) зазора dв магнитопроводе на значения магнитного потока в нём при постоянстве намагничивающего тока (I = const).

6. Объясните, как влияет длина воздушного зазора в магнитопроводе на значение намагничивающего тока в обмотке при постоянстве магнитного потока в магнитопроводе (Ф _m = сonst).

7. Напишите формулу зависимости амплитуды магнитного потока от действующего значения напряжения питания.

8. Объясните различие между идеализированной и реальной индуктивными катушками.

9. Объясните, в чём причина искажения формы тока в обмотке катушки с магнитопроводом.

10. Нарисуйте кривые зависимостей индуктивности L катушки с магнитопроводом и катушки без магнитопровода от тока в обмотке.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приближённое определение индуктивности катушки и магнитного потока в сердечнике.

Катушка с магнитопроводом, включенная в цепь синусоидального напряжения, обладает большой индуктивностью, которая представляет собой отношение потокосцепления к току I в обмотке. Полное эквивалентное сопротивление катушки определяется главным образом индуктивным сопротивлением (). Значение рассчитывается, исходя из показаний вольтметра и амперметра . Можно считать, что зависимость L(I) имеет такой же нелинейный характер, что и зависимость . Приближённо, пренебрегая активным сопротивлением обмотки и рассеянием магнитного потока, можно определить индуктивность L из соотношения . Полученное значение можно сравнить со значением L, вычисленным по потокосцеплению, где , здесь W - число витков обмотки, Ф - магнитный поток, определяемый из формулы .