Вопросы для самоконтроля

1. Напишите и объясните формулу закона Фарадея для соленоида, помещённого в изменяющееся магнитное поле.

2. Объясните понятия «магнитный поток», «магнитный поток через площадь, ограниченную витком», «взаимная индуктивность катушек».

3. Отчего зависит взаимная индуктивность катушек?

4. Какое из соединений катушек называется согласным, а какое встречным?

5. Приведите примеры определения коэффициента связи в различных цепях.

Лабораторная работа 5

Определение коэффициента связи двух индуктивно

связанных катушек

Цель работы: определить коэффициенты взаимной индуктивности двух, расположенных на общей оси, катушек для различных частот.

Приборы и принадлежности: кассета ФПЭ-05/06, генератор ГЗ-102, осциллограф С1-71.

Описание установки

Кассета ФПЭ-05/06 содержит две катушки. Короткая катушка одета на длинную, имеет с ней общую ось и может свободно перемещаться вдоль последней при помощи штока, выведенного на переднюю панель. На передней панели кассеты установлены две пары гнёзд: «PQ» – для подключения питающего генератора и РО – для подключения осциллографа; два переключателя S₁ и S₂ – для попеременного подключения катушек к входным и выходным гнёздам (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Принципиальная схема установки

Ход работы

1. Установите с помощью осциллографа выходное амплитудное значение напряжения генератора U₁ = 4 В, f = 10–100 кГц.

2. Подключите генератор сигналов низкочастотный к входным гнёздам Х1, Х2 («PQ»), а осциллограф к выходным гнёздам Х3, Х4 («РО»).

3. Переключатель S₁ поставьте в положение «PQ», а S₂ в это время должен находиться в положении «РО». При этом катушка L₁ через активное сопротивление R₁ = 10 кОм подключается к входным гнёздам Х1, Х2, а катушка L₂ подключается к выходным гнёздам Х3, Х4.

4. Запишите в таблицу измеренное с помощью осциллографа амплитудное значение Э.Д.С. взаимоиндукции при всех положениях штока (от 0 до 100 мм). По формуле (5.7) рассчитайте M₂₁ и по формулам (5.14) K₁.

5. Переключатель S₁ поставьте в положение «РО», а переключатель S₂ – в положении «PQ». Повторите измерения по п. 4 при напряжении генератора, равном 4 В и другом значении частоты из интервала f = 10–100 кГц. По формуле (5.8) рассчитайте M₁₂ и по формулам (5.14) K₂.

6. Постройте графики зависимости M₂₁ и M₁₂ как функции координаты х (х расстояние между центрами катушек).

7. Поставьте катушку L₁ в среднее положение относительно катушки L₂ .

8. Установите частоту звукового сигнала по указанию преподавателя (например, 10⁴ Гц).

9. Изменяя напряжение U в цепи катушки L₁, снимите зависимость амплитуды Э.Д.С. магнитной индукции от U в интервале 0 ÷ 5 В через 0,5 В. По формуле (5.7) рассчитайте M₂₁.

10. Поставьте катушку L₁ в среднее положение относительно катушки L₂ .

11. Установите амплитуду напряжения звукового генератора по указанию преподавателя (например, 2В).

12. Изменяя частоту генератора от 5 до 20 кГц (не менее 10 точек), снимите зависимость амплитуды Э.Д.С. индукции от частоты подаваемого напряжения. По формуле (5.7) рассчитайте M₂₁.

13. По полученным результатам сделайте соответствующие выводы (пункты 4–6, 9, 12).

Тема 6

Изучение вакуумного диода

1. Устройство и принцип работы вакуумного диода

2. Явление термоэлектронной эмиссии

3. Вольтамперные характеристики вакуумного диода