e9 (997547), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Число точек хi и положение точки х1 указано на установке. Величину U2измерять с максимально возможной точностью - наибольшим числом значащих цифр. При перемещении контура 2 винтом 4 удобно поворачивать его на целый оборот, останавливая указатель винта 4 в нижнем вертикальном положении около отметки на корпусе установки. Этимобеспечивается постоянство шага ∆х.Задание 2.
Изучение распределения магнитного поля на оси катушек Гельмгольца. Соединитьклеммы 2к и 5к проводником, клеммы 1к и 6к присоединить к генератору, а клеммы 3к и 4кконтура 2 - к вольтметру. Снять зависимость U2(x) как в задании 1, результаты занести в четвертый столбец таблицы.Задание 3. Исследование дифференциального трансформатора. Соединить клеммы 2к и 6кпроводником, клеммы 1к и 5к присоединить к генератору, а клеммы 3к и 4к контура 2 - квольтметру. Снять зависимость U2(x) как в задании 1, результаты занести в пятый столбец таблицы. Следует учесть, что приблизительно в средней точке (где U2(x) близко к нулю) необхо-димо поменять знак U2(x), поскольку в этом месте фаза потока Ф2 и ЭДС ε2 меняются на π(левее этой точки (см.
рис. 1, 2) поток от катушки 1 превосходит противоположно направленный поток от катушки 1' , а правее этой точки - наоборот, поэтому результирующий поток катушек от 1 и 1' меняет направление, а с ним и ЭДС ε2). Это отмечено в теоретической части(см. также рис. 2, в).Задание 4. Использование дифференциального трансформатора для измерения перемещений.Использовать все соединения как в задании 3.
Установить катушку 2 приблизительно в среднюю точку, где U2=0, после чего винт 4 повернуть приблизительно на два оборота так, чтобыуказатель вита 4 был направлен вниз к отметке на корпусе установки, зафиксировать винтконтрaгайкой 11. Измерить и записать показание вольтметра U2, обозначив его как U0. Аккуратно оттянуть пружину за рукоятку 9 (см.
рисунок) и вставить в измерительный зазор 10 измеряемую деталь А, записать показание вольтметра U2, обозначив его как UА. По этим даннымможно будет определить размер детали (см. ниже).Задание 5. Изучение влияния частоты ν на работу дифференциального трансформатора. Использовать все соединения как в задании 3. Установить катушку 2 на 4 мм от средней точки,указатель винта 4 направить вниз к отметке на корпусе установки. Измерить и записать показания вольтметра. Установить частоту генератора 900 Гц Измерить и записать показания вольтν, характеризующую влияние изменения частоты на изменеметра. Вычислить величину dU2/dνние ЭДС, по формулеdU 2 U 2 (900Гц) − U 2 (800Гц)=.ν100dνЗаметим, что зависимость ЭДС дифференциального трансформатора от ν может быть использована для измерения частоты ν переменного тока.Задание 6. Изучение влияния нестабильности напряжения генератора на работу дифференциального трансформатора.
Использовать все соединения как в задании 3. Установить катушку 2на 4 мм от средней точки, указатель винта 4 направить вниз к отметке на корпусе установки.Установить частоту генератора 800 Гц. Измерить и записать показания вольтметра. Установитьнапряжение генератора на 10% выше установленного. Измерить и записать показания вольтметра. Вычислить значение величиныdU 2 dU1,U 2 / U1характеризующей влияние изменения напряжения генератора на ЭДС дифференциальноготрансформатора как отношение∆U 2 ∆U1.U 2 / U1Задание 7. Определение ориентации вектора индукции В переменного магнитного поля с помощью пробного плоского контура.
Подключить звуковой генератор к клеммам 1к и 2к установки. установить частоту и выходное напряжение сигнала генератора в соответствии с табличкой, прилагаемой к установке. Пробный контур 2*, прилагающийся к установке, подсоединитьк цифровому вольтметру. определить ориентацию вектора В в точках 1, 2, 3 (см. рис.2). для этого поместить центр контура 2* в точку 1 и определить ориентацию n, обеспечивающую максимум ε02 . затем уточнить ориентацию В, добившись равенства ε02=0 для двух ориентаций контура 2*. Тогда линия пересечения плоскости контура 2* в двух случаях дает искомое направление В. Провести описанные измерения для точек 2 и3. записать в отчет приблизительные значения угла между направлением В и осью контура 1, отмеченной линией С-С на рис.2, а для точек1, 2, 3.ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ1.
По данным таблицы построить графики U2(x) соответственно для заданий 1 – 3. Согласно изложенному в теоретической части, зависимости U2(x), L12(x), B1(x), нормированные на соответствующие им максимальные значение max[U2(x)], max[L12(x)], max[B1(x)] эквивалентны.2. По графику задания 2 определить диапазон положений x катушки 2, в котором U2(x), а значити индукция поля В катушек Гельмгольца изменяются в пределах 10% от минимального значения.3.
По построенному для задания 3 графику оценить область изменения величины х, в которомзависимость U2(x) изменяется линейно.4. Найти чувствительность дифференциального трансформатора S=∆x/∆U2 в точке, где U2=0,определив котангенс угла наклона касательной к графику, построенному для задания 3. Оценить погрешность измерения смешений δх по формуле δx=SδU2, считая, что погрешность измерения δU2 составляет половину последнего разряда цифрового вольтметра.3. Найти толщину детали dA по значениям UA и U0, полученным в задании 4, по формулеdA=S(UA -U0).КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Объяснить понятие коэффициент взаимной индукции контуров. Чем определяется значениеэтой величины?2. Объяснить принцип измерений перемещений, давления, силы и частоты электрического токаоднородности магнитного поля с помощью явления электромагнитной индукции.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.
Савельев И.В. Курс общей физики В 3-х томах. М.: Наука, 1986. Т. 2.2. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1985..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
