89980 (Определение индуктивности катушки и ее активного сопротивления методом резонанса)
Описание файла
Документ из архива "Определение индуктивности катушки и ее активного сопротивления методом резонанса", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "медицина" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "медицина, здоровье" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "89980"
Текст из документа "89980"
Определение индуктивности катушки и ее активного сопротивления методом резонанса.
Данченко О.П., учитель физики (гимназия №2 г. Хабаровск)
П
Целью работы является: исследования зависимости полного сопротивления (импеданса) в цепи переменного тока от частоты, построение резонансной кривой и нахождение по ней резонансной частоты, активного сопротивления цепи и индуктивности катушки.
Т
ЕОРИЯ: При последовательном подключении в цепь с переменным электрическим током катушки индуктивности (реальная катушка всегда имеет активное сопротивление) и емкости получается последовательно соединенная R-L-C цепь. При последовательном соединении постоянным параметром цепи будет электрический ток. Напряжение на емкости и индуктивности будут сдвинуты относительно тока UL=ILcos(t+2), UC=I/C*cos(t-2). Этот сдвиг фаз удобно рассматривать на векторной диаграмме, представленной на рисунке. Из рисунка видно, что сдвиг фаз между током и напряжением на активном сопротивлении катушки R составляет 0, на индуктивности L +2, а на емкости С -2. Из графика видно, что сдвиг фаз между напряжениями на индуктивности UL и емкости UC составляет , то есть, находится в противофазе. Результирующее напряжение определяется разностью: UL-UC и при равенстве этих напряжений по модулю общее напряжение на реактивных сопротивлениях равно нулю. В этом случае все падение напряжения источника тока приходится на активное сопротивление R (напряжение на индуктивности и емкости могут быть в этом случае во много раз больше, но их сумма равна нулю). Такое состояние системы называют резонансом. При резонансе сопротивление схемы минимально и равно активному сопротивлению катушки. График зависимости полного сопротивления цепи Z от частоты представлен на графике. Значения сопротивления определяют по формуле Ома Z=U/I . Так как при резонансе реактивные сопротивления равны, значения индуктивности можно выразить из формулы 1/с=L; L =1/2C, где резонансная частота, определенная из графика.
О
ПИСАНИЕ УСТАНОВКИ: Установку собирают согласно предложенной схеме (катушка представлена в виде активного и индуктивного сопротивления). Последовательно катушки подключают известную емкость. Измерительные приборы представлены вольтметром и миллиамперметром. Звуковой генератор должен иметь диапазон от 20 до 20000 гц и напряжение выхода порядка 20в.
Задание.
Соберите установку, согласно чертежу.
Заполните предложенную таблицу:
| (гц.) | |||||||||||||||||
| ( гц.) | |||||||||||||||||
| U (в) | |||||||||||||||||
| I (А) | |||||||||||||||||
| Z (Ом) | |||||||||||||||||
| Xc=1/ (Ом) |
По данным таблицы постройте график зависимости полного сопротивления цепи от циклической частоты колебания. По графику определите:
Резонансную частоту. (При необходимости повторите измерения в точках, близких к резонансу.)
Активное сопротивление катушки.
Индуктивность катушки.
Напишите вывод.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.khspu.ru
