Визначення індуктивності котушки із закону Ома для змінного струму



Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії
З’єднувальні провідники
Мультиметри
(2шт.)
Котушка індуктивності
(10 мГн, 2 шт.)
Джерело струму

Переконуємося, що:

1
- Котушка індуктивності має доволі значний індуктивний опір змінному струму, який зумовлений явищем самоіндукції..
2
- Закон Ома для змінного струму і для кола з індуктивним опором має вигляд: I = U/Z, де I - сила струму, U - напруга на контактах котушки та Z - імпеданс. Імпеданс реальної котушки складається із індуктивного та активного опору.
3
- Індуктивний опір котушки залежить від її індуктивності та частоти струму: XL = ωL = 2πVL, де ω - циклічна частота, L - індуктивність, V - частота струму. А активний опір (R) - ні. Повний імпеданс котушки можна знайти з формули:
4
- Таким чином, імпеданс котушки можна визначити з формули:
1
- Тоді індуктивність котушки можна розрахувати з наступної формули:

Хід досліду:

1
1.  Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.
2
2. Складаємо електричне коло за схемою:
1
3. Знімаємо один з провідників з клеми джерела живлення, тим самим тимчасово розриваємо коло. Увімкнемо блок живлення та встановимо на ньому змінний струм з вихідною напругою 1 В та частотою 100 Гц. Також увімкнемо мультиметри та переведемо їх у режим вимірювання змінного струму.
2
4. Замкнемо коло та звертаємо увагу на виміри мультиметрів: фіксуємо значення сили змінного струму у колі та напруги на контактах котушки.
3
5. Не змінюючи вихідну напругу на джерелі живлення змінимо частоту змінного струму до 200 Гц, фіксуємо виміри мультиметрів.
4
6. Знову змінюємо частоту струму до 500, а потім і 1000 Гц, фіксуємо виміри мультиметрів.
5
7. Тепер зменшуємо частоту змінного струму на джерелі живлення до 100 Гц та міняємо вихідну напругу до 3 В. Знову фіксуємо значення сили змінного струму у колі та напруги на контактах котушки.
6
8. Збільшуємо частоту змінного струму до 200, 500 і нарешті 1000 Гц, фіксуємо виміри мультиметрів.
7
9. З’єднаємо котушку із мультиметром у режимі вимірювання опору для визначення її активного опору R.
8
10. Розраховуємо індуктивність досліджуваної котушки для кожного випадку, а потім визначаємо середнє значення. Порівнюємо отримане середнє значення індуктивності котушки з відомим номінальним значенням 10 мГн.

Висновок:

1
Таким чином, під час виконання досліду ми навчились визначати індуктивність котушки із закону Ома для змінного струму і кола з індуктивним опором.