Порядок выполнения работы. Задание 1. Измерение коэффициентов взаимной индукции
Задание 1. Измерение коэффициентов взаимной индукции
М21 и М12 и исследование их зависимости
от взаимного расположения катушек.
1. Ознакомиться со схемой, изображенной на рис. 3 и 4.
2. Ознакомиться с работой электронного осциллографа и звукового генератора.
3. Задать действующее напряжение U и частоту f генератора (по указанию преподавателя), подать напряжение на катушку 1 (с помощью переключателя П1), а ЭДС катушки 2 подать на осциллограф (с помощью переключателя П2).
4. Установить подвижную катушку 1 в крайнее положение. Перемещая ее в противоположное крайнее положение через 1 см, записывать значение ЭДС взаимной индукции в цепи катушки 2.
5. По формуле (10) рассчитать значения М21. Полученные данные занести в таблицу 1.
Таблица 1.
| U = 2 В f = 2·104 Гц | ||||||
| z, см |  | М21, |  | М12, | ||
| дел. | В | Гн | дел. | В | Гн | |
6. Поменяв местами катушки L1 и L2 (с помощью переключателей П1 и П2), повторить измерения по пункту 4 и рассчитать M12 по формуле 11.
7. Построить графики зависимости М21 и М12 как функции координаты z (z – расстояние между центрами катушек 1 и 2).
Задание 2. Измерение М21 при различных значениях амплитуды питающего напряжения.
1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2.
2. Задать частоту питающего генератора по указанию преподавателя (например, 104 Гц).
3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции ε02 при различных значениях напряжения U в цепи катушки 1 в интервале от 0 до 5 В через 0,5 В.
4. По формуле (10) рассчитать М21. Полученные данные занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| F = 2·104 Гц R = 104 Ом | ||||||||||
| U, В | ||||||||||
| ε02, В | ||||||||||
| М21, Гн |
Задание 3. Измерение М2! при различных частотах
питающего напряжения.
1. Поставить катушку 1 в среднее положение относительно катушки 2.
2. Задать амплитуду напряжения генератора по указания преподавателя (например, 2 В).
3. Измерить амплитуду ЭДС взаимной индукции ε02 при различных частотах звукового генератора от 5 до 20 кГц (не менее 10 значений).
4. По формуле (10) рассчитать М21. Полученные данные занести в таблицу 3.
5. Для одного из полученных значений М21 рассчитать абсолютную и относительную погрешности.
Таблица 3.
| U = 2 D R = 104 Ом | ||||||||||
| f, кГц | ||||||||||
| ε02, В | ||||||||||
| М21, Гн |
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца.
2. В чем состоит явление взаимной индукции?
3. По какой формуле вычисляется ЭДС взаимной индукции?
4. От чего зависит коэффициент взаимной индукции?
5. Объясните график зависимости М2! = f(z), полученный в данной работе.
Литература
1. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т. 2. М: Наука, 1988.– 431 с;
2. И.В.Савельев. Курс общей физики: В 5 кн.: Кн. 2: Электричество и магнетизм: Учебное пособие для вузов. Изд. АСТ, Астрель, 2008. - 336 с.
3. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.III: Учеб. пособие.- М: Физматлит, 2004.- 656 с.
4. Лабораторные занятия по физике. /Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.-704 с.