Измерение взаимной индуктивности катушек баллистическим методом

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Электромеханический факультет

Кафедра ТОЭ

Лабораторная работа №13

Измерение взаимной индуктивности катушек баллистическим методом

Выполнили студенты группы 3023/2

Илюхин Сергей Сергеевич

Червочков Денис Павлович

Преподаватель:

Новгородцев Александр Борисович

 Принято:     ___________________

Санкт-Петербург

2004 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

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

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

          Круглые катушки: диаметр 162 см, число витков W₁=W₂=338, ширина катушки c=29 мм.

          Прямоугольные катушки: средние длины сторон a=100 мм, b=200 мм, ширина c=22 мм, число витков подвижной катушки W₁=1500, число витков неподвижной катушки W₂=300 .

          Образцовый соленоид: длина l=1000 мм, число витков W₁=820, W₂=1000 , средний диаметр 63 мм.

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

 , где М₀ — взаимная индуктивность образцовых катушек,  — отклонение стрелки гальванометра при испытании образцового соленоида, — ток при испытании образцового соленоида.

i₀=160 мА, =39.

          Таблица 1. Результаты измерений и расчёта при снятии зависимости взаимной индуктивности для двух круглых катушек от расстояния между ними.

    Расчётные формулы:

, где , ,

, .

        График №1. экспериментальная (маркеры в виде ромбов) и теоретическая (квадратные маркеры) зависимости М(Х) для круглых катушек.

          2. Снятие баллистическим методом зависимости взаимной индуктивности для двух прямоугольных катушек.

i₀=160 мА, =9.

          Таблица 2. Результаты измерений и расчёта при снятии зависимости взаимной индуктивности для двух прямоугольных катушек от расстояния между ними.

   Расчетные формулы:

        График №2. экспериментальная (маркеры в виде ромбов) и теоретическая (квадратные маркеры) зависимости М(Х) для прямоугольных катушек.

ВЫВОД

          Получены экспериментальные зависимости взаимной индуктивности М для двух круглых и прямоугольных катушек от расстояния Х между ними. Зависимости построены в осях М(Х) (смотри графики №1 и №2). Для круглых катушек Х меняется в пределах от 4 до 28 см, взаимная индуктивность М, измеренная в результате опыта, с ростом Х экспоненциально убывает от 11 до 0,3 мГн, а вычисленная теоретически М убывает от 10 до 0,4 мГн. Экспериментальная и теоретическая зависимости М(Х) с достаточной степенью точности совпали друг с другом. Для прямоугольных — Х от 2,4 до 26,4 см, М_эксп — от 56,2 до 1,1 мГн, М_теор —  от 49 до 0,8 мГн.

          Причиной незначительного расхождения опытных и расчетных кривых являются погрешности измерений, а также сделанная при расчете замена катушек с конечным сечением обмоток эквивалентными весьма тонки­ми контурами. Погрешности, возникающие в результате такого уп­рощения, как видно из графиков, имеют  наибольшее значение при малых расстояниях между катушками.