Měření indukčnosti střídavým proudem

fyzika

 

   Otázka: Měření indukčnosti střídavým proudem

   Předmět: Fyzika

   Přidal(a): Wolfschäger

 

 

Měření indukčnosti střídavým proudem

Úkol:

  • Určete indukčnost cívky pomocí střídavého proudu

Pomůcky:

  • cívka 1200Z, rovné jádro, U-jádro, ampérmetr, voltmetr, potenciometr, spojovací dráty, zdroj střídavého a stejnosměrného napětí.

Teoretický úvod:

  • Reálná cívka má odpor R i indukčnost L. Pro celkovou impedanci reálné cívky v obvodu se střídavým proudem platí vztah:

Z=√R2+ (ωl) 2

  • Pro cívku v obvodu se střídavým proudem platí:

Z=U/I

  • V obvodu se stejnosměrným proudem platí:

R=U/I

 

Úloha:

  • Ze vztahu (1) vyjádřete indukčnost L

L=√(Z2-R2)/ω2)

 

Postup:     

1) Sestavili jsme obvod

2) Pětkrát jsme změřili hodnotu U a I na cívce, kdy byl zdroj zapojený jako stejnosměrný

3) Z naměřených hodnot jsme spočítali R

4) Pětkrát jsme změřili hodnotu U a I na cívce, kdy byl zdroj zapojený jako střídavý

5) Z naměřených hodnot jsme spočítali Z

6) Spočítali jsme průměrnou hodnotu pro R a Z

7) Z těchto hodnot jsme spočítali L

 

Schéma zapojení:

 

Stejnosměrný proud (s uzavřeným U jádrem)

  1 2 3 4 5 průměr
U 3,75 1,542 1,127 0,612 0,368  
I 0,267 0,103 0,077 0,042 0,025  
R 14,045 14,97 14,64 14,57 14,72 14,589

 

Střídavý proud

S uzavřeným U jádrem

  1 2 3 4 5 průměr
U 4,43 3,64 2,75 2,03 0,57  
I 0,018 0,015 0,01 0,007 0,001  
Z 246,11 242,67 275 290 570 244,39
      X X X L=0,78 H

 

S U jádrem

  1 2 3 4 5 průměr
U 4,42 3,006 2,505 1,985 0,443  
I 0,041 0,027 0,022 0,016 0,002  
Z 107,8 111,33 113,86 124,06 221,5 111
        X X L=0,35 H

 

Bez jádra

  1 2 3 4 5 průměr
U 4,34 2,82 2,186 1,496 0,272  
I 0,2 0,127 0,097 0,066 0,01  
Z 21,7 22,2 22,54 22,67 27,2 22,28
          X L=0,054 H

*hodnoty s X jsme nezapočítávali, jelikož se od ostatních výrazně liší

 

Diskuze:

Měření mohou být velmi nepřesná, jelikož hodnoty neustále kolísaly (nejspíše vinou nestálého zdroje), některé hodnoty Z byly tak vychýlené a hodnoty se tak často měnili, že jsme je raději vyřadili, aby negativně neovlivnily výsledky. Cívka bez jádra kolem sebe vytváří nejslabší magnetické pole, proto je logické, že její indukčnost je nejmenší, naproti tomu cívka s uzavřeným jádrem generuje pole nejsilnější, proto je její indukčnost největší.





Další podobné materiály na webu: