Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Описание установки и метода исследования
|
|
|
Схема установки, состоящей из соленоида (С) и четырех катушек ( K1, K2, K3, K4), представлена на рис. 8.3.
Соленоид представляет полую трубу, изготовленную из диэлектрического материала, на которую намотана медная проволока виток к витку в один слой. Диаметр соленоида 111 мм, длина 1 м, количество витков N = 1000. Все катушки изготовлены подобно соленоиду, т.е. намотаны на диэлектрические каркасы медной проволокой в один слой. Параметры катушек приведены в табл. 8.1. Катушки K1 , K2, K3, закрепленные на
Таблица 8.1
| Номер катушки | Диаметр d, мм | Число витков |
| K 1 K 2 K 3 K 4 | 39, 3 60, 4 85, 0 |
круглой диэлектрической пластине, помещаются внутри соленоида в центральной его части. Концы катушек выведены из соленоида наружу. Катушка K4 жестко закреплена. Она охватывает соленоид снаружи. Ток, текущий по соленоиду, создает магнитное поле, пронизывающее контуры всех катушек.
Выведем формулу для определения теоретического значения ЭДС индукции ( e iТ) в любой катушке, находящейся в поле бесконечного соленоида. Пусть по соленоиду течет ток I, меняющийся по гармоничес-кому закону
I = I 0 сos w t.
(Если ток в соленоиде не будет меняться, то ЭДС индукции в неподвижных катушках не возникает, так как магнитный поток, пронизывающий катушку, не зависит от времени). Индукция магнитного поля внутри соленоида без сердечника в любой момент времени определяется по формуле
B = m0 n I.
Магнитный поток, пронизывающий один виток катушки, находящейся внутри соленоида, определяется выражением
Ф = B S = m0 n I S,
где S - площадь одного витка катушки. Полный магнитный поток, пронизывающий катушку, содержащую N витков,
Y = Ф N = m0 n I S N
или
, (8.9)
где d - диаметр катушки; I 0 - амплитудное значение тока; w - циклическая частота.
ЭДС индукции, возникающая в катушке, определяется выражением
. (8.10)
Выражение (8.10) определяет теоретическое значение ЭДС индукции, возникающей в любой катушке, находящейся в поле бесконечного соленоида, по которому течет ток, меняющийся по гармоническому закону.
Амплитудное значение возникающей ЭДС индукции
. (8.11)
Если в выражении (8.11) амплитудное значение тока заменить действующим значением IД, то полученное выражение будет определять действующее значение возникающей ЭДС
. (8.12)
Таким образом, задав параметры катушки, соленоида и тока, текущего по нему, можно определить теоретическое значение действу-ющей ЭДС, используя выражение (8.12).
|
|