Електричні кола з взаємною індуктивністю
Мета роботи:
1) ознайомитись з явищем взаємної індукції в електричних колах з послідовним та паралельним сполученням магнітнозв'язаних котушок;
2) розрахувати власні та еквівалентні активні і реактивні опори індуктивнозв'язаних котушок;
3) визначити взаємну індуктивність М при різних схемах з’єднання магнітно-звязаних котушок;
4) ознайомитись з явищами "хибної ємності" та передачі енергії через магнітне поле між котушками;
5) побудовати векторні діаграми для різних схем з'єднання магнітно зв'язаних котушок.
Підготовка до роботи
При підготовці до роботи студенти мають скласти протокол звіту, ознайомитись з методичними вказівками, робочим завданням та відповісти на такі запитання:
1. В чому сутність явища взаємоіндукції?
2. Що являє собою взаємна індуктивність М та від чого залежіть її величина?
3. Що таке коєфіцієнт індуктивного зв'язку та в яких межах може змінюватись його величина?
4. Як дослідним шляхом визначити взаємну індуктивність М?
Які затискачі називають однойменними і як їх визначити?
6. За яких умов при послідовному з’єднанні індуктивнозв’язаних котушок має місце ефект “хибної ємності” ?
7. За яких умов має місце передача енергії між індуктивно- зв’язаними котушками?
Робоче завдання
1. Скласти електричне коло (рис.23.1) для визначення власних параметрів котушок та взаємної індуктивності М.
Рис.23.1
2. Виміряти величини, зазначені в таблиці 23.1. Виконати перевірку.
Таблиця 23.1
| Дослід- жувана котушка | В и м і р и | Р о з р а х у н к и | |||||||
| U | I | j | UМ | P | R | X | Z | XМ | |
| П е р ш а | |||||||||
| Д р у г а |
Виконати перевірку опору взаємоіндуктивності XМ .
3. Скласти електричне коло з двох послідовно з’єднаних індуктивнозв’язаних котушок (рис. 23.2).
Рис.23.2
4. Виміряти величини, зазначені в таблиці 23.2, для узгодженого та зустрічного ввімкнення котушок.
Таблиця 23.2
| Спосіб з’єднання котушок | Дослід- жувана котушка | В и м і р и | Розрахунки | ||||||
| U | I | j | P | R | X | Z | L | ||
| Паралельно узгоджено | Перша | ||||||||
| Друга | |||||||||
| Обидві | |||||||||
| Паралельно зустрічно | Перша | ||||||||
| Друга | |||||||||
| Обидві |
5. Скласти електричне коло з двох паралельно з’єднаних індуктивнозв’язаних котушок (рис.23.3).
Рис. 23.3
6. Виміряти величини, зазначені в таблиці 23.3, для узгодженого та зустрічного ввімкнення котушок.
Таблиця 23.3
| Спосіб з’єднання котушок | Дослід- жувана котушка | В и м і р и | Розрахунки | ||||||
| U | I | j | P | R | X | Z | L | ||
| Паралельно узгоджено | Перша | ||||||||
| Друга | |||||||||
| Обидві | |||||||||
| Паралельно зустрічного | Перша | ||||||||
| Друга | |||||||||
| Обидві |
7. Користуючись дослідними данимип. 1 та 2, розрахувати активний, реактивний, повний опори та індуктивність кожної зкотушок, а також їх взаємну індуктивність М; результати занести в табл.23.1.
8. Користуючись дослідними данимип. 4 та 6, розрахувати активний, реактивний, повний опори і власну індуктивність кожної з котушок та всього кола для всіх дослідів; результати розрахунків занести у відповідні таблиці (23.2 і 23.3).
9. Побудувати суміщені векторні діаграми для всіх досліджених схем з’єднання індуктивнозв’язаних котушок.
10. Для обох дослідів п.6 додатково розрахувати:
а) активні потужності теплових втрат кожної котушки;
б) активну потужність енергії, що передається від однієї котушки до шншої.
11. Порівняти власний і еквівалентний реактивний опори кожної з котушок для всіх досліджених випадків; пояснити одержані результати.