5. Выполнение работы

1. Установить сопротивление нагрузки 1 кОм, однополупериодную схему выпрямления, все элементы фильтра отключены. Включить установку в сеть. Зарисовать вид входного и выходного напряжения выпрямителя, определить его амплитуду.

2. Подключить в схему один из конденсаторов. Зарисовать напряжение на нагрузке, определить величину постоянной составляющей и амплитуду пульсаций.

3. Подключив в схему дополнительно второй конденсатор, повторить предыдущий пункт.

4. Подключив в схему дополнительно дроссель, повторить пункт 2.

5. Те же эксперименты повторить для сопротивления нагрузки 3 кОм.

6. Провести вышеперечисленные эксперименты для двухполупериодной схемы выпрямления.

Сделать вывод о том, подтверждается ли вышеизложенная теория экспериментом.

6. Контрольные вопросы

1. Однополупериодный выпрямитель.

2. Принцип работы полупроводникового диода.

3. Сглаживающие фильтры.

4. Двухполупериодные выпрямители.

Работа 8a изучение явления взаимной индукции

Цель работы: исследование явления взаимной индукции двух коаксиально расположенных катушек.

Общие сведения

Рассмотрим два контура 1 и 2, расположенные на некотором расстоянии друг от друга (рис. 1). Если по контуру 1 пропустить ток I₁, он создаст поток магнитной индукции через контур 2, пропорциональный току I₁:

. (1)

К

Рис. 1

оэффициент пропорциональности М₂₁ называется коэффициентом взаимной индукции контуров. Он зависит от формы, размера и взаимного расположения контуров 1 и 2, а также от магнитных свойств окружающей среды. При изменении тока в первом контуре изменяется также и магнитный поток, проходящий через второй контур, что приводит к возникновению ЭДС взаимной индукции во втором контуре:

. (2)

Формула (2) справедлива в отсутствие ферромагнетиков.

Если поменять местами контуры 1 и 2, то, рассуждая аналогично, получим:

. (3)

Можно показать равенство коэффициентов взаимной индукции:

М₂₁ = М₁₂ (4)

Метод измерений

В данной работе изучается зависимость коэффициента взаимной индукции двух коаксиально расположенных катушек индуктивности от их взаимного расположения, а также от параметров питающего напряжения. Под изменением взаимного расположения катушек здесь следует понимать лишь возможность перемещения короткой катушки вдоль оси длинной катушки, на которую надета короткая. Питание первичной катушки осуществляется от генератора звуковой частоты PQ, напряжение с которого U = U₀ cost подается через сопротивление R. Вольтметр, расположенный на передней панели генератора PQ, измеряет действующее значение выходного напряжения:

(5)

Сопротивление R выбрано достаточно большим, для того чтобы, во-первых, не перегружать выходной каскад звукового генератора, а во-вторых, чтобы можно было пренебречь сопротивлением первичной катушки при вычислении протекающего через неё тока. Второе условие выполняется при

(6)

где L₁ – индуктивность первичной катушки; R₁ – ее активное сопротивление.

В этом случае ток, протекающий через первичную катушку:

(7)

Переменный ток в первичной катушке создает ЭДС взаимной индукции во вторичной катушке:

(8)

Отсюда, амплитуда ЭДС взаимной индукции

(9)

где f – частота звукового генератора.

Для измерения  ₀₂ используется осциллограф.

Из (9) с учётом (5) получаем:

(10)

Если подать переменное напряжение на вторичную катушку, а амплитуду ЭДС взаимной индукции измерять на первичной, то можно вычислить:

(11)

Для переключения катушек необходимо перевести в противоположное положение переключатели П₁ и П₂ (рис. 2).

Рис. 2