ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КАТУШКИ
При
вычислении физических величин в школьном практикуме наиболее целесообразно
исходить из формул, определяющих эти величины и раскрывающих их физический
смысл. Это способствует более глубокому пониманию изучаемых физических явлений
и законов.
В
лабораторной работе по измерению индуктивности катушки в качестве исходной
используется формула
(1)
на основе которой
раскрывается физический смысл индуктивности и определяется единица ее
измерения.
Если
измерить мгновенное значение э. д. с. Самоиндукции и соответствующих ей
скорость изменения тока, можно из (1) вычислить индуктивность катушки. Однако в
условиях школьной лаборатории измерить указанные величины не представленные
возможным. Затруднение можно устранить, заменив (1) значение э. д. с.,
согласно закону Ома:
где –
мгновенное значение тока самоиндукции в цепи. Подставив эти значения E и в
(1) и сократив обе части полученного равенства на промежуток времени,
одинаковый для существования тока и э. д. с. самоиндукции, получим:
(2)
Здесь
величина
заряда, перенесенного током самоиндукции, -
сопротивление цепи, изменение
тока, проходящего через катушку после отключения ее от источника.
Из
равенства (2) получим соотношение
,
(3)
Которое позволяет
после измерения величин, стоящих в правой его части, вычислить индуктивность
катушки.
Для выполнения
лабораторной работы составляется цепь по схеме, изображенной на рисунке. В цепь
включены диод Д2В, который может быть заменен любым аналогичным, мили амперметр
на 200мА, гальванометр школьный повышенной чувствительности (может быть заменен
на микроамперметр на 200-300мкА), реостат на 100-200Ом, магазин сопротивлений
на 20-30ком.
С помощью реостата
устанавливается ток 100-200мА. Сопротивление магазина подбирается таким, чтобы
после подключения источника стрелка гальванометра не выходила за пределы шкалы.
Величина
тока, регистрируемого миллиамперметром перед отключением источника, равна
изменению тока в катушке(так как ток уменьшается до нуля). Измерив с помощью
гальванометра количество электричества, прошедшего в цепи, и подсчитав общее
сопротивление магазина, катушки и гальванометра, вычисляют ,пользуясь
равенством(3), индуктивность катушки.
Измерения
проводятся для катушек с разным числом витков, а также для катушки с
сердечником и без него.
Необходимые
для расчета данные можно получить во время демонстрации экстратоков размыкания
(используя цепь, собранную по этой же схеме).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.