Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Индуктивный элемент (катушка индуктивности)

Читайте также:
  1. Аталған элементтердің қайсысы халықтардың өзін-өзі билеу құқын жүзеге асыру нысандарына жатады
  2. Бұранданың конуструкциялық элементтері
  3. Б. Элементарные явления душевной жизни
  4. БИОГЕОЦЕНОЗ - ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ
  5. В себе элемент, отвечающий за ее упорядочение и улучшение (например,
  6. В себя соотнесение с элементами, составляющими более
  7. ВИТАМИНЫ И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ. РОЛЬ В БИОМЕХАНИЗМЕ РОДОВОГО ПРОЦЕССА.

Условное графическое изображение катушки индуктивности приведено на рис. 2,а. Катушка – это пассивный элемент, характеризующийся индуктивностью. Для расчета индуктивности катушки необходимо рассчитать созданное ею магнитное поле.

Индуктивность определяется отношением потокосцепления к току, протекающему по виткам катушки,

.

В свою очередь потокосцепление равно сумме произведений потока, пронизывающего витки, на число этих витков , где .

Основной характеристикой катушки индуктивности является зависимость , называемая вебер-амперной характеристикой. Для линейных катушек индуктивности зависимость представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат (см. рис. 2,б); при этом

.

Нелинейные свойства катушки индуктивности (см. кривую на рис. 2,б) определяет наличие у нее сердечника из ферромагнитного материала, для которого зависимость магнитной индукции от напряженности поля нелинейна. Без учета явления магнитного гистерезиса нелинейная катушка характеризуется статической и дифференциальной индуктивностями.

 

Измерение индуктивности.


Неизвестная индуктивность Lх с известной электрической емкостью С образуют параллельный колебательный контур. На колебательный контур через резистор R от генератора подается напряжение синусоидальной формы частотой fг. Параллельно колебательному контуру подключается вольтметр V с большим входным сопротивлением, чтобы не шунтировать колебательный контур.

Контур C Lх имеет собственную (резонансную) частоту fо, которая определяется по формуле:

f2o=1/(LxC);

Изменяя частоту генератора fг по вольтметру V можно определить момент резонанса. При резонансе вольтметра V покажет максимальное значение напряжения на контуре, так как при резонансе fo = fг и контур будет иметь максимальное сопротивление. Зная резонансную частоту fo = fг, можно по формуле определить величину индуктивности:

Lx(мкГн)=2,53·1010/[f2o(кГц)C(пф)];

Мостовой метод измерения индуктивности.
В момент равновесия моста Z x Z 4= Z 2 Z 3, представленного комплексными числами, показание нульиндикатора равно нулю (Рис.30).

 


Из этого соотношения можно определить измеряемую индуктивность Lx.
Плечи моста в комплексном представлении будут иметь сопротивление:

Z x=Rх+iωLx; Z 2=R2; Z 3=R3; Z 4=R4/(1+iωR4С4);

Из условия равновесия моста Z x Z 4= Z 2 Z 3 будет справедливо равенство Z x= Z 2 Z 3/ Z 4, подставив значение плеч моста получим:

Rх+iωLx=R2R3(1+iωR4С4)/R4;

Учитывая,что R2,R34, R4 величины известные и приравняв отдельно мнимые и действительные части равенства получим выражение определяющее величину измеряемой индуктивности:

Lx=R2R3С4; Rх=R2R3/R4;

От величины сопротивления Rх зависит добротность катушек. Чем больше величина сопротивления Rх тем лучше добротность катушки.

Q=ωLx/Rх=ωR4С4;

 

Добротность катушки Q, показывает во сколько раз активное сопротивление катушки ХL=ωLx меньше реактивного сопротивления - чем меньше сопротивление Rх тем меньше потерь в катушке. Измерение индуктивности катушки резонансным методом с небольшой добротностью становится проблематичной, так как при резонансе напряжение на контуре уменьшается и порой нельзя заметить повышение напряжения на контуре в момент резонанса.

 

Для оперативного измерения сопротивлений, индуктивностей, емкостей разработаны и выпускаются универсальные или специализированные мосты, магазины сопротивлений, и образцовые магазины индуктивностей и емкостей.


 

Вопросы:

Какой метод исследования даёт результат с наименьшей погрешностью?

приложение 1

Варианты заданий к лабораторной №13:

№ варианта Номиналы ЭРИ и режимы исследовани метод амперметра-вольтметра Номиналы ЭРИ и режимы исследовани мостовой метод
  Uист = 200 В fис т= 50 Гц Lx = 10 млГн Uист = 200 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 10 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 180 В fис т= 50 Гц Lx = 20 млГн Uист = 180 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 20 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 220 В fис т= 50 Гц Lx = 5 млГн Uист = 220 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 5 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 110 В fис т= 50 Гц Lx = 10 млГн Uист = 110 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 10 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 110 В fис т= 50 Гц Lx = 20 млГн Uист = 110 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 20 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 110 В fис т= 50 Гц Lx = 5 млГн Uист = 110 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 5 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 60 В fис т= 50 Гц Lx = 10 млГн Uист = 60 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 10 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 60 В fис т= 50 Гц Lx = 20 млГн Uист = 60 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 20 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 60 В fис т= 50 Гц Lx = 5 млГн Uист = 60 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 5 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 48 В fис т= 50 Гц Lx = 10 млГн Uист = 48 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 10 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 48 В fис т= 50 Гц Lx = 20 млГн Uист = 48 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 20 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 48 В fис т= 50 Гц Lx = 5 млГн Uист = 48 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 5 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 12 В fис т= 50 Гц Lx = 10 млГн Uист = 12 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 10 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 12 В fис т= 50 Гц Lx = 20 млГн Uист = 12 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 20 млГн L = 25 млГн ф
  Uист = 12 В fис т= 50 Гц Lx = 5 млГн Uист = 12 В fис = 50 Гц R1-R4 = 1кОм Lx = 5 млГн L = 25 млГн ф

 


Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 39 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)