Тема роботи:
Вимірювання індуктивності котушки
Мета роботи:
визначити індуктивність котушки, увімкненої в коло змінного струму.
Обладнання:
електричне коло, котушка індуктивності, резистор змінного опору (максимальний опір 220 Ом), датчик напруги DT001, датчик струму DT005, з’єднувальні провідники, джерело струму, АЦП NOVA LINK, ПК.
Програмне забезпечення:
MultiLab.
Теоретичні відомості
Котушка індуктивності у колі змінного струму окрім власного омічного опору має реактивний опір, значення якого зростає при збільшенні частоти, оскільки при зміні струму у котушці виникає ЕРС самоіндукції.
Котушка індуктивності має реактивний опір, модуль якого XL = ωL, де L – індуктивність котушки, ω – циклічна частота струму.
Налаштування експерименту
1. Зберіть електричне коло з котушкою індуктивності відповідно до фото.
2. З’єднайте датчик напруги паралельно до котушки.
3. З’єднайте датчик струму послідовно до котушки.
4. Підключіть коло спочатку до виходу джерела постійного струму.
5. З’єднайте АЦП з USB входом ПК.
6. З’єднайте датчики напруги і струму з АЦП, використовуючи перший і другий вхід.
Експериментальна установка
Налаштування ПЗ
1. Запустіть програму MultiLab.
2. Відкрийте вкладку Реєстратор – Налаштування Реєстратора, і переконайтеся, що датчики розпізнано і підключено до входів.
3. У вікні налаштувань датчика натисніть Далі.
4. Оберіть у списку частоту вимірів - 10 вимірів за секунду.
5. Натисніть Далі.
6. Оберіть час вимірювання – 10 с.
Хід експерименту
1. Переконайтеся, що датчики налаштовані правильно, для чого натисніть на короткий час кнопку Пуск 
, а потім Стоп 
. Графіки повинні бути горизонтальними.
2. Увімкніть джерело живлення і виставте напругу 4 В.
3. Оберіть кнопку Новий експеримент 
.
4. Натисніть кнопку Пуск
5. Плавно змінюйте опір резистора.
6. Дочекайтеся завершення реєстрації даних і збережіть їх.
7. Установіть частоту вимірів – 1000 вимірів за секунду і кількість вимірів – 100.
8. Підключіть схему до джерела змінного струму.
9. Оберіть кнопку Новий експеримент .
10. Натисніть кнопку Пуск
11. Дочекайтеся завершення реєстрації даних і збережіть їх.
Аналіз даних експерименту
1. Відкрийте результати першого вимірювання.
2. Виконайте утинання графіка, залишивши тільки ділянку, яка відповідає зміні напруги і сили струму.
3. В нижньому меню оберіть кнопку Редагування графіка 
.
4. Оберіть вісь х – сила струму, у – напруга.
5. На отриманому графіку установіть Перший курсор 
і оберіть лінійну апроксимацію графіка, натиснувши кнопку 
.
6. Прочитайте рівняння прямої під графіком. Множник біля змінної відповідає омічному опору котушки індуктивності R . Занесіть значення до таблиці.
7. Відкрийте результати другого вимірювання.
8. Якщо графік напруги симетричний відносно вісі часу, то установіть Перший курсор на графік напруги в точці максимуму.
9. Прочитайте амплітудне значення напруги на вісі часу Umax і занесіть його до таблиці.
10. Якщо графік буде зміщений, то за допомогою установки Першого і Другого курсору 
, визначте подвійну амплітуду напруги, а за цим значенням – саму амплітуду.
11. Проробіть ті ж самі кроки з графіком сили струму. Занесіть у таблицю амплітудне значення сили струму Imax.
12. Розрахуйте значення повного опору Z котушки і занесіть значення в таблицю.
13. Розрахуйте індуктивність котушки, використовуючи формулу:
де ν – частота змінного струму (50 Гц).
14. Розрахуйте похибки і зробіть висновки відповідно до мети роботи.
Таблиця результатів
Завантажити таблицю Exel
Приклад графіків
