Порядок выполнения работы

Задание 1. Измерение коэффициентов взаимной индукции M₂₁
и M₁₂ и исследование их зависимости от взаимного
расположения катушек

1. Собрать схему, изображенную на рис. 17.3 и 17.4.

2. Ознакомиться с работой электронного осциллографа и звукового генератора.

Рис. 17.3

Рис. 17.4

3. Задать напряжение и частоту f сигнала генератора (по указанию преподавателя), подать напряжение на катушку 1 (с помощью переключателя П₁), а ЭДС катушки 2 подать на осциллограф (с помощью переключателя П₂).

4. Установить подвижную катушку 1 в крайнее положение. Перемещая ее в противоположное крайнее положение через 1 см, записывать значение ЭДС взаимной индукции в цепи катушки 2 в табл. 17.1. Метод измерения ЭДС с помощью электронного осциллографа описан в [6, 11].

5. По формуле (17.10) рассчитать значение M₂₁. Полученные данные занести в табл. 17.1.

6. Поменяв местами катушки L₁ и L₂ (с помощью переключателей П₁ и П₂), повторить измерения по пп. 2, 3 и рассчитать М₁₂.

7. Построить графики зависимости М₁₂ и М₂₁ как функции координаты z (z – расстояние между центрами катушек 1 и 2).

Т а б л и ц а 17.1

U_д=… f=…

z, см ε₀₂ М₂₁, Гн ε₀₁ М₁₂, Гн

дел. B дел. B

Задание 2. Измерение М₂₁ при различных значениях амплитуды питающего напряжения

1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2.

2. Задать частоту питающего генератора по указанию преподавателя (например, 104 Гц).

3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции при различных значениях напряжения в цепи катушки 1 в интервале 0–5 В через 0,1 В.

4. По формуле (17.10) рассчитать М₂₁. Полученные данные занести в табл. 17.2.

Т а б л и ц а 17.2

f=… R=10⁴Ом

U_д, В

ε₀₂, В

М₂₁, Гн

Задание 3. Измерение М₂₁ при различных частотах
питающего напряжения

1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2.

2. Задать амплитуду напряжения генератора по указанию преподавателя (например, 2 В).

3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции при различных частотах звукового генератора от 5 до 20 кГц (не менее 10 значений).

4. По формуле (17.10) рассчитать М₂₁. Полученные данные занести в табл. 17.3.

Т а б л и ц а 17.3

U_д R=10⁴Ом

f, Гц

ε₀₂, В

М₂₁, Гн

5. Для одного из полученных значений М₂₁ рассчитать абсолютную и относительную погрешности М₂₁ и ΔМ₂₁/М₂₁.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца.

2. В чем состоит явление взаимной индукции?

3. Чему равна ЭДС взаимной индукции двух контуров?

4. От чего зависит коэффициент взаимной индукции?

5. Объясните график зависимости , полученный в данной работе.

Библиогр.: [1, 3, 4].