Схемы измерений

Рис.3

Рис.4

Задание к работе.

1. Подключите последовательно соединенные резистор и одну из катушек индуктивности без ферромагнитного сердечника к генератору прямоугольных импульсов (Рис. 3).

2. Подключите "Y"-вход осциллографа к концам резистора . Получите на экране устойчивую картину изменения падения напряжения на этом сопротивлении от времени, подобную изображенной на Рис.1.

3. Зная время развертки осциллографа, определите время релаксации , а затем, по формуле (8), вычислите величину индуктивности .

4. Повторите измерения , подключая другие резисторы. Проверьте, зависят ли получаемые значения индуктивности от сопротивления, т.е. от силы тока через соленоид.

5. Измерьте тем же способом индуктивность второго соленоида .

6. Приступите к измерению индуктивности вторым способом. Для этого подключите последовательно соединенные резистор и катушку индуктивности без ферромагнитного сердечника к звуковому генератору (Рис. 4), установив на нем некоторые значения частоты и амплитуды сигнала.

7. С помощью осциллографа измерьте амплитудное значение падения напряжения на резисторе .

8. Отключите осциллограф от концов резистора, а звуковой генератор от RL -контура и, не изменяя величину его сигнала, измерьте с помощью осциллографа амплитудное значение ЭДС генератора .

9. Вычислите индуктивность по формуле (12).

10. Измерьте тем же способом индуктивность второго соленоида.

11. Определите индуктивность, установив другие значения величин . Проверьте, влияют ли эти параметры на индуктивность соленоида.

12. Сравните результаты измерения индуктивностей L₁ и L₂ двумя способами.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит явление электромагнитной индукции?

2. Сформулируйте закон Фарадея и правило Ленца для электромагнитной индукции.

3. Объясните физическую причину появления индукционного тока в неподвижном контуре, помещенном в переменное магнитное поле.

4. Найдите выражение для ЭДС индукции и индукционного тока в плоском витке, равномерно вращающемся в однородном, стационарном магнитном поле.

5. В чем состоит явление самоиндукции и взаимной индукции? Напишите выражение для ЭДС индукции в обоих случаях.

6. Что называется индуктивностью контура и взаимной индуктивностью двух контуров? От чего они зависят?

7. Как определить индуктивность контура путем подключения и отключения внешнего источника ЭДС.

8. Объясните физический смысл времени релаксации. Как, измерив это время, определить индуктивность соленоида?

9. Получите формулу для определения индуктивности соленоида через измеренные значения силы тока и в соответствующие моменты времени и при его подключении или отключении.

10. Как, используя вынужденные электромагнитные колебания, осуществить измерение индуктивности соленоида? Получите соответствующую формулу.

Список литературы

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Милковская Л.Б. Курс физики: учеб.: т. 2: Электричество и магнетизм. - М.: Высшая школа, 1964.- 431с.

2. Савельев И.В. Курс общей физики: учеб.: т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. - М.: Наука, 1978. - 480с. и последующие издания этого курса.

Лабораторная работа № 16