Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лаб.раб.Формирование магнитного поля с помощью плоских катушек

.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
22.06.2019
Размер:
187.91 Кб
Скачать

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Электротехнологии и электротехники»

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«Формирование магнитного поля с помощью плоских катушек»

Преподаватель

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ФЭ 16-05М, 071625248

номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Красноярск 2017 г.

Цель работы: экспериментальное исследование распределения постоянного магнитного поля вдоль оси двух одинаковых плоских катушек при различном расстоянии между ними; ознакомление с постановкой и путями решения задач синтеза теории электромагнитного поля.

Описание установки.

Для питания электронных узлов планшет оснащен разъемом, с помощью которого он соединяется с лабораторной станцией так, как показано на рис. Исследуемая катушка (соленоид), регулируемый источник постоянного тока и измерительная схема смонтированы на планшете. Поле катушек измеряется датчиками Холла, которые размещены вдоль оси через 5 мм друг от друга по одну сторону от центра. Выходы датчиков через буферные усилители подключены к гнездам, нумерация которых соответствует номеру датчика. Измерение необходимых параметров производится с помощью вольтметра, расположенного на лабораторной станции. Геометрические параметры системы показаны на рисунке 2

Рисунок 1 – Функциональная схема исследуемой установки

Рисунок 2 – Геометрические параметры системы катушек

Предварительный расчет и эксперимент

1. Распределение магнитной индукции магнитного поля вдоль оси одной катушки с радиусом R=26.5 мм, током I=100 мА и числом витков W=550 определяем по выражению:

(1)

где μ0=1.256∙10-6 Гн/м; μr=2. Напряженность магнитного поля определяется по выражению:

(2)

2. Для нахождения кривой распределения индукции магнитного поля по формуле (1), создаваемого двумя одинаковыми согласно включенными катушками, расположенными на расстоянии d=R друг от друга и при одинаковом токе, определим результирующую напряженность по выражению:

(3)

3. Также по формуле 3 рассчитывается кривая распределения магнитной индукции, создаваемой двумя встречно включенными катушками, но перед второй дробью меняется знак на противоположный.

На рисунке 3 показаны рассчитанная и экспериментальная кривые распределения индукции магнитного поля вдоль оси одной катушки.

На рисунке 4 показаны экспериментальные кривые распределения индукции магнитного поля, создаваемой двумя одинаковыми согласно включенными катушками при различных расстояниях между ними, а также рассчитанная кривая распределения для d=26.5 мм.

На рисунке 5 показаны экспериментальные кривые распределения индукции магнитного поля, создаваемой двумя одинаковыми встречно включенными катушками при d=26.5 мм.

Рисунок 3 – Распределение индукции магнитного поля вдоль оси катушки

Рисунок 4 – Распределение индукции магнитного поля, создаваемой двумя одинаковыми согласно включенными катушками при различных расстояниях между ними

Рисунок 5 – Распределение индукции магнитного поля, создаваемой двумя одинаковыми встречно включенными катушками при d=26.5 мм

Вывод: Были получены экспериментальные и рассчитанные кривые распределения магнитной индукции. Экспериментальные кривые по характеру и значениям близки к расчетным.