2.1 Описание установки и вывод расчетной формулы

Установка состоит из амперметра, вольтметра, катушки индуктивности и трансформатора.

Электрическая схема установки приведена на рисунке 1. На рисунке показана катушка (1) из медного провода, намотанного на каркас (2), который надевается на ферромагнитный сердечник из двух частей (верхний Г- образный сердечник съемный, который называется «перемычкой»), вольтметр РV, амперметр РА и трансформатор Т с выходными напряжениями U₁, U₂, U₃.

Рисунок 1 Электрическая схема для измерения индуктивности катушки: 1 – катушка; 2 – каркас катушки; 3 – ферромагнитный

сердечник состоящий из двух частей, Т – трансформатор,

П – переключатель; РА – амперметр; РV – вольтметр

Сила тока I в цепи согласно закону Ома равна:

, (9)

где U – напряжение на катушке, Z – полное сопротивление катушки, которое в цепи переменного тока определяется по формуле:

, (10)

где R – активное (омическое) сопротивление катушки, R_L – индуктивное сопротивление равное

. (11)

где - циклическая частота,  - частота переменного тока ( = 50 Гц).

На основании формулы (11), (12) и (13) определим индуктивность катушки

. (12)

3.1 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов

3.1.1 При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить и законспектировать следующие библиографические источники:

- для неинженерных специальностей /1/ С. 382 – 395;

- для инженерных специальностей /2/ С. 221 – 231, /3/ С. 215 – 234.

3.1.2 Убедиться в наличии всех приборов, необходимых для выполнения работы согласно электрической схеме (рисунок 1).

3.1.3 Руководствуясь схемой (рисунок 1), собрать электрическую цепь, замкнуть ферромагнитный сердечник 3 и, после получения разрешения преподавателя, включить трансформатор Т в сеть.

3.1.4 Включить переключатель П в положение а и по вольтметру PV измерить напряжение U₁, и по амперметру РА измерить силу тока I₁ в катушке 1. Полученные значения занести в таблицу 1

3.1.5 Переключить переключатель П в положение в и повторить измерения и вычисления по пункту 3.1.4. Далее переключатель П поставить в положение с и снова повторить измерения и вычисления по пункту 3.1.4.

3.1.6 Вычислить по формуле (12) значения L. Значение R , измеренное омметром равно 10 Ом, а его абсолютная погрешность R = 0,5 Ом.

Таблица 1 Результаты измерений и вычислений

№	Обозначения физических величин
	U, B	I, A	Z, Ом	Li, Гн	, Гн	Li, Гн	,Гн
с перемычкой
1
2
3
без перемычки
1
2
3

3.1.7 Рассчитать относительную погрешность индуктивности по следующей формуле:

где , (13)

, ,

. и ,  - классы точности измерительных приборов.

3.1.8 По формуле вычислить абсолютную погрешность индуктивности катушки и записать ответ в виде:

. (14)

3.1.9 Снять верхнюю часть ферромагнитного сердечника 3 и повторить выполнение пунктов 3.1.4 … 3.1.8.

3.1.10 Сравнить значения индуктивности L катушки, полученных при замкнутом и разомкнутом ферромагнитном сердечнике, сформулировать выводы. Результаты измерений и расчеты записать в таблицу 1.

Задание 2