Выполнение работы

Упражнение 1. Измерение коэффициента самоиндукции

Из формулы (10) следует, что L = (13)

где Z₁ = , (14)

а R₀ – активное сопротивление:

R₀ = (15)

 – круговая частота.

Определив величины Z₁, R₀ и  найдем, очевидно, и L. Собираем схему рис. 1. Для определения f надо знать f. У сети f=50Гц, следовательно,  f = 314с^-1.

Рис 1.

1. Для измерения активного сопротивления ставят ползунок реостата R на максимум сопротивления и, присоединив вольтметр, замыкают рубильник К на постоянный ток. Медленно передвигая ползунок реостата, устанавливают его в такое положение, чтобы стрелка амперметра дала достаточное отклонение для отсчета. Измеряют по приборам силу тока I_пост и напряжение U_пост. Находят R₀ по формуле (15). Измерения повторяют не менее 3 раз. Находят среднее значение R₀.

При измерениях необходимо иметь в ввиду следующее: рубильник не следует держать включенным дольше, чем это необходимо для отсчетов, иначе катушка нагреется и сопротивление ее значительно изменится.

2. Для определения индуктивности катушки L замыкают рубильник К на переменный ток. Порядок измерений соответствует пункту 1. Определив Z₁ по формуле (14) и R₀ по формуле (15), находят L по формуле (13).

3. Вставить в катушку сердечник. Измерить L катушки с сердечником согласно п.п. 1 и 2. Сравнить с L катушки без сердечника.

Все измерения свести в табл. 1.

Таблица 1.

Катушка без сердечника

№ опыта	I0, A	U0, B	R0, Ом	Iэфф, A	Uэфф, B	Z, Ом	L, Гн	L, Гн	LcpLcp, Гн
1 2 3

Катушка с сердечником

1 2 3

Упражнение 2. Измерение емкости.

Из формулы (11) следует, что

C= ,

где Z₂ и R₀ - суммарное и чисто активное сопротивления цепи.

В случае когда напряжение U_эфф. измеряется непосредственно на обкладках конденсатора, формула значительно упрощается, т.к. активное сопротивление в цепи отсутствует (R₀=0). В этом случае:

C= . (16)

Для определения Z₂ собирают цепь рис 2.

Рис 2.

Реостат R служит здесь лишь предохранителем на случай пробоя и короткого замыкания обкладок конденсатора и должен быть включен на максимальное сопротивление. Замыкают рубильник на переменный ток и отсчитывают по приборам I_эфф и U_эфф. Затем определяют Z₂ по формуле:

Z_z = (17)

Зная Z₂, по формуле (16) находят С. Измерения проводят не менее трех раз и вычисляет среднее значение С_ср .Результаты сводят в табл. 2.

Таблица 2

№ опыта	Iэфф, А	Uэфф, В	Z2, Ом	С, Ф	С, Ф	СсрСср, Ф
1 2 3

Упражнение 3. Проверка закона Ома для полной цепи переменного тока.

Для случая последовательного включения сопротивления, индуктивности и емкости имеем:

Z = =

Задание:

1. Составить цепь для проверки закона Ома для полной цепи переменного тока. Начертить ее в рабочей тетради. Представить на проверку преподавателю.

2. Составить табл. 3, в которую будут занесены снятые и рассчитанные величины.

3. Сделать необходимые измерения не менее 3-х раз.

4. По проделанным в п. 3 измерениям и по результатам упражнений 1 и 2 проверить закон Ома для цепи переменного тока и сделать соответствующие выводы.