Почему уменьшается индуктивное сопротивление при удалении из катушки железного сердечника кратко

Обновлено: 04.07.2024

Практическое занятие № 16. Исследование зависимости силы тока от электроемкости конденсатора в цепи переменного тока.
Цель работы: изучить влияние электроёмкости на силу переменного тока.

Оборудование: набор неполярных конденсаторов известной ёмкости, регулируемый источник переменного тока ЛАТР, миллиамперметр с пределом измерения до 100 мА переменного тока, вольтметр с пределом измерения до 75 В переменного напряжения, соединительные провода.

Методические указания:

Два проводника, разделенные слоем диэлектрика, обладают электроемкостью С.

При подаче переменного напряжения между такими проводниками перенос электрических зарядов сквозь диэлектрик не происходит, но периодически повторяющиеся процессы зарядки и разрядки конденсатора приводят к возникновению переменного тока в цепи, содержащей конденсатор. Действующее значение силы тока J в этой цепи определяется значением электроемкости С, частотой ω вынужденных колебаний силы тока в цепи и действующим значением напряжения U на обкладках.

Данное равенство справедливо, если можно пренебречь активным сопротивлением R остальных участков цепи, то есть если

Таким образом, рассчитав силу тока по формуле (1), можно сравнить полученное значение с показанием миллиамперметра, предварительно убедившись в справедливости неравенства (2).

Задание: ответьте письменно на все поставленные вопросы и приступите к выполнению работы.
Ход работы.

1. Собрать электрическую схему согласно рисунка 2 и перечертить её в тетрадь:

на конденсаторе

В каждом опыте вычислите ёмкостное сопротивление по заданным значениям частоты переменного тока ν=50Гц и ёмкости конденсатора С:

6. Сравните результаты расчётов в п.4 и в п.5 и сделайте вывод о выполнимости закона Ома для участка цепи переменного тока содержащего электроёмкость с учётом погрешности измерений.

7. Постройте график зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока:

8. Запишите вывод по результатам опытов и ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Почему постоянный ток не проходит через конденсатор?

2. Какое сопротивление называется ёмкостным? Почему оно является реактивным сопротивлением?

3. От чего и как зависит ёмкостное сопротивление?

4. Выполняется ли закон Ома для участка цепи переменного тока, содержащего ёмкостное сопротивление?

5. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону . Запишите уравнение переменного тока в цепи с конденсатором.
Практическое занятие № 17. Измерение индуктивности катушки.
Цель работы: вычисление индуктивного сопротивления катушки и ее индуктивности по результатом измерений напряжений на катушке и силы тока в цепи.

Оборудование: источник переменного напряжения; катушка школьного разборного трансформатора; вольтметр и миллиамперметр переменного тока; соединительные провода.

Методические указания:

ИНДУКТИВНОСТЬ - (коэффициент самоиндукции ) количественная характеристика связи между потокосцеплением самоиндукции электрической цепи и током в ней. Индуктивность зависит от размеров и конфигурации электрической цепи, от магнитной проницаемости проводников, образующих цепь, и от свойств окружающей среды. Индуктивность измеряется в генри (Гн). Обычно индуктивностью называют также изделие — катушку индуктивности.

Реальная катушка индуктивности может быть представлена в виде двух идеальных элементов — индуктивности Lx и резистора Rx, соединённых между собой последовательно или параллельно. Если нет особых условий (например, указаний изготовителя индуктивности или рекомендаций в стандартах методов испытаний), то применяют последовательную схему замещения.

Отношение Q=2πfLR называют добротностью катушки индуктивности, а величину X_L = 2πfL — индуктивным сопротивлением.

Измерение индуктивности катушки основано на известной зависимости между частотой тока и индуктивным сопротивлением катушки X_L.

Задание: ответьте письменно на все поставленные вопросы и приступите к выполнению работы.

1. Подготовить таблицу для результатов измерений и вычислений:

2. Собрать электрическую схему согласно рисунка 1 и перечертить её в тетрадь:

3. Спомощью регулятора напряжения подать на схему напряжение 1,5 В и установить частоту переменного тока 80 Гц. Записать показания миллиамперметра.

4. Увеличивая частоту в 2,3,4 и 5 раз каждый раз записывать показания миллиамперметра в таблицу.

7. Вычислить в каждом опыте индуктивность катушки L, используя формулу:

8. Сравнивая индуктивности катушек, сделайте вывод, от чего и как зависит индуктивность.

9. Ответьте письменно на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Чем вызвано индуктивное сопротивление у катушки при подключении её в цепь переменного тока?

2. От чего зависит индуктивное сопротивление?

3. Почему уменьшается индуктивное сопротивление при удалении из катушки железного сердечника?

4. Почему на постоянном токе индуктивное сопротивление катушки равно нулю?

5. Чему равно индуктивное сопротивление в цепи переменного тока?

6. Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на катушке индуктивности?
Практическое занятие № 18. Изучение интерференции и дифракции света.
Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции.

Оборудование:

стаканы с раствором мыла, кольцо проволочное с ручкой, капроновая ткань, компакт-диск, лампа накаливания, штангенциркуль, две стеклянные пластины, лезвие, пинцет, капроновая ткань.

Методические указания:

Интерференция – явление характерное для волн любой природы: механических, электромагнитных. "Интерференция волн – сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны”. Для образования устойчивой интерференционной картины необходимы когерентные (согласованные) источники волн.

Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту постоянную разность фаз. условия максимумов условия минимумов, где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;… (разность хода волн равна четному числу полуволн). Волны от источников S1 и S2 придут в точку С в одинаковых фазах и "усилят друг друга”. - фазы колебаний - разность фаз А=2Хmax – амплитуда результирующей волны, где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;… (разность хода волн равна нечетному числу полуволн) Волны от источников S1 и S2 придут в точку С в противофазах и "погасят друг друга”. - фазы колебаний - разность фаз А=0 – амплитуда результирующей волны.

Интерференционная картина – регулярное чередование областей повышенной и пониженной интенсивности света. Интерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн. Следовательно, в явлениях интерференции и дифракции света соблюдается закон сохранения энергии. В области интерференции световая энергия только перераспределяется, не превращаясь в другие виды энергии. Возрастание энергии в некоторых точках интерференционной картины относительно суммарной световой энергии компенсируется уменьшением её в других точках (суммарная световая энергия – это световая энергия двух световых пучков от независимых источников).

При удалении из катушки железного сердечника, то индуктивность уменьшится. И так уменьшается индуктивное сопротивление. Потому что индуктивность(L) и индуктивное сопротивление (XL) прямо пропорциональные величины.

Другие вопросы по Физике

Фотон электромагнитного излучения имеет энергию 6,4*10(в -19) дж. определить частоту колебаний и длину волны в вакууме для этого излучения. является ли это излучение видимым?

Нужна проводник длиной l=1,4 м, по которому течёт ток i=2,6 a, равномерно вращается в однородном магнитном поле (в=0,1 тл) вокруг оси, проходящей через один из его концов и параллельной вектору в. период обращения т=0,2 с. найти работу, совершённую за время t=40 c.

Движение двух велосепидистов заданы уровнениями. х1=5*t. х2=150*10*t. построить граффики х(t). найти время и место встречи.

За 1,5 часа моторная лодка проходит против течения расстояние 18 км. за какое время она пройдет обратный путь, если скорость течения равна 3 км/ч

Чому дорівнює ємність конденсатора, який після підключення до джерела постійної напруги 200 в набуває заряду 1,2 мкл?

В предыдущих статьях рассмотрены цепи переменного тока, содержащие только активное сопротивление и содержащие только емкостное сопротивление.

Сейчас рассмотрим случай, когда в цепи переменного тока находится только катушка индуктивности (индуктивное сопротивление), а активным и емкостным сопротивлениями цепи можно пренебреч ь.

Начнём с опыта , позволяющего понять, когда появляется и от чего зависит индуктивное сопротивление в цепи переменного тока.

Две маленькие одинаковые электрические лампочки подключались к источникам одинакового напряжения. Но одна (правая) подключалась к источнику постоянного тока (аккумуляторной батарее), а другая (левая) - к источнику переменного тока.

Лампочки светили одинаково, так как количество выделяющегося тепла не зависит от того, какой ток протекает по нитям лампочек (постоянный или переменный).

Затем к лампочкам последовательно подключили катушки индуктивности , сделанные из толстой медной проволоки, содержащей большое число витков. Внутри катушек находятся железные сердечники .

Катушками индуктивности называются катушки, имеющие большую индуктивность и малое активное сопротивление (изготовлены из толстой проволоки). Часто активным сопротивлением такой катушки можно пренебречь.

Опыт показал, что в случае постоянного тока лампочка горит ярко , а в случае переменного тока она светит тускло . Как это объяснить?

В случае постоянного тока лампочка горит ярко, потому что сопротивление катушки мало.

Но почему катушка индуктивности очень сильно ослабляет переменный ток? Продолжаем рассматривать опыт.

Если из катушки (рис. б ) постепенно вытягивать железный сердечник, то нить лампочки будет накаляться всё сильнее. При полном вытягивании сердечника лампочка будет светить довольно ярко. Убрав железный сердечник, во много раз уменьшили индуктивность катушки, значит дело в индуктивности.

Так как сила переменного тока быстро меняется, то в катушке возникает ЭДС самоиндукции.

В цепи только с индуктивным сопротивлением приложенное к цепи напряжение в каждый момент времени равно и противоположно ЭДС самоиндукции.

ЭДС самоиндукции по правилу Ленца направлена так, что стремится препятствовать изменению тока, то есть оказывает току сопротивление. Чем больше индуктивность катушки, тем большая ЭДС самоиндукции в ней возникает, тем больше индуктивное сопротивление. Индуктивное сопротивление зависит ещё от частоты тока, чем больше частота, тем больше это сопротивление.

При нарастании тока ЭДС самоиндукции препятствует этому нарастанию, поэтому ток позже достигает максимума , чем в отсутствие самоиндукции.

При убывании тока ЭДС самоиндукции стремится поддерживать ток. Поэтому нулевые значения тока достигаются в более поздний момент, чем в отсутствие самоиндукции.

Таким образом, при наличие индуктивности ток отстаёт по фазе от тока в отсутствие индуктивности, а следовательно, отстаёт по фазе от своего напряжения.

Можно сказать так: из-за явления самоиндукции ток в катушке индуктивности не может меняться скачком и отстаёт от напряжения.

Чем больше частота тока, тем больше будет ЭДС самоиндукции, стремящейся противодействовать изменению тока и тем больше будет сопротивление переменному току.

Индуктивное сопротивление находится по формуле, которая получена теоретически и подтверждена опытом:

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Лабораторная работа №11

Измерение индуктивности катушки по ее

сопротивлению переменному току

Цель: вычисление индуктивного сопротивления катушки и ее индуктивности по результатом измерений напряжений на катушке и силы тока в цепи.

Порядок выполнения работы

1. Подготовить таблицу для результатов измерений и вычислений:

Напряжение U, В

Сила тока I, мА

Индуктивное сопротивление X _L , Ом

Частота ν, Гц

Индуктивность L, мГн

2. Собрать электрическую схему согласно рисунка 1 и перечертить её в тетрадь:

4. Увеличивая частоту в 2,3,4 и 5 раз каждый раз записывать показания миллиамперметра в таблицу.

5. Вынуть сердечник из катушки и, не изменяя напряжения и частоты переменного тока, записать показания миллиамперметра в таблицу.

Напряжение U, В

Сила тока I, мА

Индуктивное сопротивление X _L , Ом

Индуктивность L, мГн

6. В каждом опыте рассчитать индуктивное сопротивление катушки по формуле:

7. Вычислить в каждом опыте индуктивность катушки L , используя формулу:

8. Сравнивая индуктивности катушек, сделайте вывод, от чего и как зависит индуктивность.

9. Ответьте письменно на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Чем вызвано индуктивное сопротивление у катушки при подключении её в цепь переменного тока?

2. От чего зависит индуктивное сопротивление?

3. Почему уменьшается индуктивное сопротивление при удалении из катушки железного сердечника?

4. Почему на постоянном токе индуктивное сопротивление катушки равно нулю?

5. Чему равно индуктивное сопротивление в цепи переменного тока?

6. Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на катушке индуктивности?

Краткое описание документа:

Лабораторная работа №11

Измерение индуктивности катушки по ее

сопротивлению переменному току

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 35 человек из 22 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 613 270 материалов в базе

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Оставьте свой комментарий

19.11.2014 4547
DOCX 27.6 кбайт
7 скачиваний
Рейтинг: 2 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Голова Ольга Ивановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Россияне ценят в учителях образованность, любовь и доброжелательность к детям

Время чтения: 2 минуты

Новые курсы: преподавание блогинга и архитектуры, подготовка аспирантов и другие

Время чтения: 16 минут

ГИА для школьников, находящихся за рубежом, может стать дистанционным

Время чтения: 1 минута

Время чтения: 2 минуты

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Почему уменьшается индуктивное сопротивление при удалении из катушки железного сердечника?

Ответы

1/fa=пл*g*v=1000*9,8*2,5*10-4м3=2,5н вес=плотность латуни*объем(м3)*g 2.fa=pl ж*g*m/pl аллюминия 3.б тк плотность железа меньше плотности ртути 4 б в д 5.fa= плотность бензина*g*a*b*c=800*10*0.04*0.05*0.1

Другие вопросы по Физике

Электровоз движется равномерно и проходит путь 10 км. какая работа совершается при этом, если масса состава 5000 т, а коэффициент трения колёс о рельсы 0,005?

Космический корабль стратует с земли на лугу. в каких состояних( невесомость, космонавт в следующих этапах полёта 1. на участке разгона ракеты, выводящей корабль на круговую орбиту вокруг земли? 2. на участке орбитального
полета вокруг земли? 3. на участке старта с орбиты на троекторию движения к луне? 4. на участке длительного полета к луне? 5. в точке, где сила притяжения корабля к луне, равна силе притяжения к земле? 6. на участке торможения и
снижения на луну?

Из алюминевой проволки, площадь поперечного сечения которой 1мм в квадрате, сделано кольцо радиусом 10мм. перпендикулярно плоскости кольца за 0,01 с включают магнитное поле, у которого индукция равна 1 тл. найдите среднее
значение индукционного тока, возникающего за это время в кольце. удельное сопротвление аллюминия равно 3,8 умножить на 10 в минус 8 степени ом м

Читайте также: