Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
№5 Өзара индукция құбылысын зерттеу
5.1. Жұмыстың мақсаты: Екі каоксиалды (бір осьте (бірінің ішінде бірі) орналасқан цилиндр формалы) орналасқан катушкалардың өзара индукция құбылысын зерттеу.
5.2. Қысқаша теориялық мәліметтер
Бір - бірінен қайсыбір қашықтықта орналасқан екі контур қарастырайық (1 - сурет). 1-ші контур бойымен ток жүрген кезде ол 2-ші контур бойымен өтетін магнит индукциясын тудырады , ол токқа пропорционал болады:
(1)
|
1-сурет. Екі катушканың өзара индукция құбылысы |
- (пропорциональдық коэффициент) контурлардың өзара индукция немесе контурлардың өзара индуктивтілік коэффициенті деп аталады. Ол 1 және 2 контурлардың пішініне және өзара орналасуына тәуелді, сонымен қатар ортаның магниттік қасиеттерін байланысты. Бірінші контурдағы токты өзгерткенде екінші контур арқылы өтетін магнит ағыны өзгереді, демек, мұнда өзара индукцияның ЭҚК пайда болады:
(2)
(2) формула ферромагнетиктер болмаған жағдайда дұрыс.
Егер 1 және 2 контурлардың орнын алмастырып алдыңғы қағидаларды орындасақ, онда
(3)
Өзара индукция коэффициенттерінің
(4)
болатындығын көрсетуге болады.
5.3. Өлшеу әдісі
Берілген жұмыста екі катушка аралығындағы өзара индукция коэффициенті зерттеледі. Екінші катушка бірінші катушкаға кигізіліп оның осі бойымен тартпа көмегімен жылжытуға болады. Катушкалардың біреуінің, мысалы 1, қоректенуі PQ дыбыс генораторы арқылы іске асырылады
(5)
кернеу кедергі арқылы беріледі. PQ панеліне орналасқан вольтметр кернеудің нақты мәнін өлшейді. кедергі төмендегі теңсіздік орындалатындай таңдап алынады:
(6)
Мұндағы - бірінші катушканың индуктивтілігі, ал - оның активті кедергісі.
Бұл жағдайда бірінші катушка арқылы өтетін ток мынадай формуламен анықталады.
(7)
Бір катушкадағы айнымалы ток екінші катушкада өзара индукциялық айнымалы ЭҚК тудырады:
(8)
өлшеу үшін осциллограф пайдаланылады. Өзара индукцияның ЭҚК амплитудасы
(9)
мұндағы – дыбыс генераторының жиілігі. (9) өрнектен
(10)
Егер 1 және 2 катушкалардың орындарын алмастырсақ
(11)
Катушкалардың орындарын алмастыру үшін және қосып – ажыратқыштарды қарама – қарсы қалыпқа келтіру керек. (2 - сурет).
5.4. Жұмыстың орындлу реті
1 – тапсырма. және өзара индукция коэффициенттерін өлшеу және олардың катушкалардың өзара орналасуларына тәуелділігін зерттеу.
1.1 2 - суретте келтірілген схеманы жинаңыз.
|
2 - сурет. Қондырғының электрлік схемасы. Катушкалардың орындарын ауыстыру және ауыстырып-қосқыштардың көмегімен жүзеге асады |
1.2. кернеу және генератор сигналының жиілігін (оқытушының нұсқауы бойынша) беріңіз; бірінші катушкаға ( көмегімен) кернеу, ал екінші катушканы осцилографқа ( көмегімен) орналастырыңыз.
1.3. 1 қозғалмалы катушкны бір шетіне орналастырып, қарама – қарсы шеткі жағына қарай 1 см қадаммен жылжытыңыз, 2 катушканың тізбегіндегі ЭҚК мәнін жазып отырыңыз.
1.4. (10) формула бойынша мәнін есептеңіз. Алынған мәліметті 1 – кестеге тіркеңіз.
1.5. және катушкалардың орындарын алмастырып ( және арқылы), 2, 3, 4 пунктердегі өлшеулер мен есептеулерді қайталаңыз.
1.6. және - ді координатасының функциялары ретінде тәуелділік графиктерін тұрғызыңыз ( - 1 және 2 катушкалардың центрлерінің ара қашықтығы).
1 - кесте
|
… … |
||||||
|
бөлігі |
мәні |
бөлігі |
мәні |
|||
2 – тапсырма. Қоректендіру кернеуінің амплитудасының әртүрлі мәндері бойынша өлшеу.
2.1. 1 катушканы 2 катушкаға қатысты орнына қойыңыз.
2.2. Қоректендіру генераторының жиілігіне оқытушының нұсқауы бойынша мән беріңіз .
2.3. 0,5 В қадаммен 0 – 5 В интервалында 1 – катушканың тізбегінде кернеуінің әртүрлі мәндерінде өзара индукцияның ЭҚК - нің амплитудасын өлшеңіз.
2.4. (10) формуласы бойынша - ді есептеңіз алынған нәтижелерді (мәліметті) 2 – кестеге тіркеңіз.
2 – кесте
|
… |
|||||
3 – тапсырма. Қөректендіру кернеулігінің әртүрлі жиіліктегі өлшеу.
3.1. 1 катушканы 2 – катушкаға қатысты орташа орнына қойыңыз.
3.2. Генератор кернеуінің амплитудасына оқытушының нұсқауы бойынша мән беріңіз (мысалы, 2 В).
3.3. Дыбыс генераторының әртүрлі жиілігіндегі (5 – 20 кГц аралығында 10 мәні) өзара индукция ЭҚК. амплитудасын өлшеу қажет.
3.4. (10) формуласы бойынша ні есептеңіз. Алынған мәліметті 3 – кестеге ендіру керек.
3 - кесте
|
… |
|||||
3.5. Алынған мәндерінің біреуі үшін абсолюттік және салыстырмалы қателіктерді есептеңіз.
5.5. Бақылау сұрақтары
Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. – М.: Мир и образование, 2005.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Электричество. – М.: Наука, 1983.
Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2. – М.: Астрель, 2001.
PAGE 4