Физика - Поурочные планы к учебникам Мякишева Г. Я. и Касьянова В. А. 11 класс
Лабораторная работа по теме «Измерение индуктивного сопротивления катушки» - Электромагнитные колебания - Колебания и волны
Задание: вычислите индуктивное сопротивление катушки и ее индуктивность по результатам измерений напряжений на катушке и силы тока в цепи.
Оборудование: источник переменного напряжения (6 В); катушка школьного разборного трансформатора; вольтметр и миллиамперметр переменного тока; соединительные провода; ключ однополюсной; омметр.
Содержание и метод выполнения работы
Индуктивное сопротивление катушки переменному току с частотой нравно:
Если активное сопротивление обмотки катушки значительно меньше индуктивного сопротивления катушки переменному току (R << XL), то зависимость между действующими значениями силы тока О в катушке и напряжения U, приложенного к концам ее обмотки, определяется выражением:
Цель данной лабораторной работы - измерить индуктивное сопротивление и определить индуктивность катушки. Эта задача осложняется тем обстоятельством, что наряду с индуктивным сопротивлением, катушка обычно обладает еще активным сопротивлением R.
Для определения индуктивного сопротивления катушки XL можно определить ее полное сопротивление переменному току Z, измерив действующие значения переменного напряжения на концах катушки U и силу тока J в ней:
Затем, используя выражение 
(так как Хс = 0), можно найти индуктивное сопротивление катушки:
Активное сопротивление катушки К можно измерить в отдельном опыте с помощью омметра.
Порядок выполнения работы
1. Соберите электрическую цепь и выполните измерение силы тока в цепи при напряжении 6 В. Вычислите полное сопротивление катушки.
2. Выключите переменное напряжение и измерьте активное сопротивление катушки R омметром.
3. По результатам измерений полного Z и активного R сопротивлений катушки вычислите ее индуктивное сопротивление XL и индуктивность L.
4. Оцените границы относительной погрешности измерений индуктивности. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу:
|
v, Гц |
U, В |
J, А |
Z, Ом |
R, Ом |
xL, Ом |
L, Гн |
ε, L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домашнее задание
Р - 35.