Ознакомление с баллистическим методом измерения взаимной индуктивности, а также с общими принципами расчета взаимной индуктивности катушек

Санкт-Петербургский Государственный

Политехнический Университет

Электромеханический факультет

Кафедра ТОЭ

Отчет по работе № 13

«Измерение взаимной индуктивности катушек баллистическим методом.»

Выполнил: студент гр. №3026/2

                                                                                            Романов А.Ю.

                                                            Проверил:           Важнов C.А.

2007г.

ЦЕЛЬ И ПРОГРАММА РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление с баллистическим методом измерения взаимной индуктивности, а также с общими принципами расчета взаимной индуктивности катушек.

В соответствии с этим в работе предполагается провести:

¾ снятие баллистическим методом зависимости взаимной индуктивности для двух круглых катушек от расстояния между ними;

¾ снятие аналогичной зависимости для двух прямоугольных катушек;

¾ для проверки данных эксперимента расчёт на этом же занятии величины M в первой экспериментальной точке для обеих катушек;

¾ сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами полного расчета взаимных индуктивностей для круглых и прямоугольных катушек по компьютерной программе.

Исходные данные:

Круглые катушки:

число витков W1=W2=338

ширина с=29 мм

средний диаметр d1=d2=162 мм

Образцовый соленоид:

число витков первичной катушки W1=820

число витков вторичной катушки W2=1000

средний диаметр d=63мм

длина l=1000 мм

Прямоугольные катушки:

Средние длины сторон     a=100мм

                                            b=200мм

 Ширина                             c=22мм

Число витков подвижной катушки         w1=1500

Число витков неподвижной катушки     w2=300

Опыт №1:

Градуировка гальванометра при включении его в цепь с квадратной и круглой катушками:

Типы катушек	I, A	α, дел	Сψ, Вб/дел	Сψ, Вб/дел
круглые	0.15	39	123.54·10-7	124.62·10-7
	0.18	46	125.69·10-7
прямоугольные	0.12	30	128.49·10-7	128.49·10-7
	0.16	40	128.49·10-7

 Вб/дел

 Вб/дел

 Вб/дел

Опыт №2:

Снятие баллистическим методом зависимости взаимной индуктивности для двух круглых катушек от расстояния между ними.

α,дел	x,см	Мтеор,мГн	Мопыт,мГн
I=0.06,A
54	4	10.58	11.22
50	4.5	9.77	10.38
44	5	8.61	9.14
40	5.5	7.67	8.31
36	6	6.86	7.48
33	6.5	6.51	6.85
30	7	5.7	6.23
27	7.5	5.23	5.61
25	8	4.77	5.19
21	9	4.19	4.36
17	10	3.26	3.53
I=0.12,A
30	11	2.9	3.12
26	12	2.4	2.7
22	13	2.1	2.28
19	14	1.86	1.97
I=0.18,A
22	16	1.4	1.52
17	18	1.05	1.18
13	20	0.81	0.9
11	22	0.64	0.76
9	24	0.52	0.62
8	26	0.44	0.55
5	30	0.29	0.35
5	32	0.23	0.35

Пример расчётов:

Теория:

 ,где  затем из графика находим f(k)

Мтеор=0.01058, Гн

Опыт:

I=60·10^-3,A        α=54,дел

Сψ=124.62·10^-7,Вб/дел

Ψ= Сψ·α=124.62·10^-7*54=67.3·10^-3Вб

М= Ψ/I=67.3·10^-3/60·10^-3=11.22мГн

Mопыт=11.22,мГн

Опыт №3

Снятие баллистическим методом зависимости взаимной индуктивности для двух прямоугольных катушек от расстояния между ними.

α,дел	x,см	Мтеор,мГн	Мопыт,мГн
I=0.015,A
70	2.5	58.39	59.96
64	2.75	54.2	54.82
59	3	50.46	50.54
55	3.25	47.09	47.11
51	3.5	44.05	43.69
44	4	38.77	37.69
39	4.5	34.34	33.41
34	5	30.58	29.12
31	5.5	27.35	26.55
25	6.5	22.13	21.42
20	7.5	18.14	17.13
I=0.03,A
33	8.5	15.03	14.13
23	10.5	10.61	9.85
16	12.5	7.72	6.85
I=0.07,A
29	14.5	5.76	5.32
22	16.5	4.4	4.04
17	18.5	3.42	3.12
13	20.5	2.7	2.39
8	24.5	1.76	1.47
5	28.5	1.2	0.92
5	30.5	1	0.92

Пример расчётов:

Теория:

Гн

 Гн

 Гн

Гн

 Гн

Опыт:I=15·10^-3,A     α=70,дел

Сψ=128.49·10^-7,Вб/дел    Ψ= Сψ·α=0.9мВб

М= Ψ/I=0.9·10^-3/15·10^-3=59,96мГн      Mопыт=0.05996,мГн