Лабораторна робота №4
(STEM – освіта)
Тема: Визначення індуктивності котушки
Мета: Навчитися визначати індуктивність котушки, використовуючи Закон Ома для змінного струму.
Обладнання: Комп’ютер архітектури ІВМ, Програма Work Bench Multisim 12.
Теоретичні відомості
Котушка увімкнена в коло змінного струму, крім активного опору R , який визначається родом, розмірами і температурою матеріалу, з якого виготовлена обмотка,
створює додатковий опір
X L , який називається індуктивним.
Повний опір котушки змінному струмові:
Z ,
В той же час
XL L 2 L , тоді L
X L .
2
Враховуючи це, маємо:
L ,
2
де L - індуктивність котушки,
- частота змінного струму (в нашій країні становить 50 Гц).
Повний опір Z котушки змінному струмові можна обчислити, за законом Ома для ділянки кола:
Z U ,
I
де U - напруга на котушці в колі змінного струму,
I - сила струму в колі змінного струму.
Порядок виконання роботи
-
Користуючись мультиметром визначити активний опір котушки R .
-
Скласти електричне коло за схемою:
Рис.1. Схема дослідної установки
-
За допомогою потенціометра змінювати напругу на котушці, фіксуючи при цьому силу струму у колі.
-
Обчислити повний опір Z котушки змінному струмові та знайти його середнє значення.
-
Дані вимірювань занести у таблицю.
U , В
|
|
|
|
Активний опір R = Ом
|
I , А
|
|
|
|
Середнє значення
Z = Ом
|
Z , Ом
|
|
|
|
Звіт має містити:
-
Номер Лабораторної роботи, дату та номер комп’ютера.
-
Тему та мету лабораторної роботи;
-
Принципові електричні схеми, які використовуються в роботі;
-
Результати досліджень у виді таблиць і графіків.
5. Висновки, що базуються на аналізі отриманих результатів
Контрольні запитання
-
Чому за постійного струму котушки мають малий опір, а за змінного – великий?
-
Від чого залежить індуктивний опір?
-
Як зміниться індуктивний опір котушки, якщо збільшити частоту змінного струму (у США та Японії частота промислового струму 60 Гц)?
-
У вікні налаштувань компонента, у вкладці «Параметри» для котушки встановити індуктивність 2 Гн та активний опір 3 Ом. Прибрати підписи (опір та індуктивність) поруч із зображенням котушки на схемі (див. п.3 загальних рекомендацій).
-
Для визначення активного опору використовують звичайний мультиметр, який можна знайти в панелі «Instruments», що розташована в правій частині екрану.
-
Амперметр та вольтметр обрати в розділі «Індикатори». У вікні налаштувань компонентів, у вкладці «Параметри» встановити режим «АС» (змінний струм).