Opis ćwiczenia
Naszym zadaniem był pomiar indukcyjności wzajemnej dwóch cewek w funkcji odległości między nimi. Do pomiarów wykorzystaliśmy oporniki nastawne o błędzie względnym równym 0.5% oraz kondensator nastawny o błędzie względnym równym 0.05%. Za wskaźnik zera posłużył nam oscyloskop katodowy. Ekranami były metalowe obudowy rezystorów i kondensatora nastawczego. Do ekranowania oscyloskopu został wykorzystany układ gałęzi Wagnera zapewniający potencjał ochronny.
Schemat mostka do pomiaru indukcyjności
Wyniki pomiarów dla prądów o kierunkach zgodnych i przeciwnych w cewkach zapisane zostały w tabelkach.
Przeciwny kierunek prądu
Parametry |
Odległość l[mm] |
|||||||||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
R3[kΩ] |
13.491 |
13.486 |
13.482 |
13.477 |
13.477 |
13.473 |
13.473 |
13.473 |
13.473 |
13.472 |
13.472 |
13.364 |
13.464 |
13.459 |
C3[uF] |
5855 |
6258 |
6404 |
6504 |
6558 |
6605 |
6632 |
6669 |
6691 |
6702 |
6711 |
6715 |
6720 |
6726 |
R2[kΩ] |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
R4[kΩ] |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Zgodny kierunek prądu
Parametry |
Odległość l[mm] |
|||||||||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
R3[kΩ] |
13.459 |
13.450 |
13.450 |
13.450 |
13.455 |
13.455 |
13.441 |
13.441 |
13.441 |
13.441 |
13.441 |
13.441 |
13.440 |
13.440 |
C3[μF] |
7621 |
7215 |
7064 |
6983 |
6925 |
6874 |
6844 |
6806 |
6784 |
6767 |
6761 |
6755 |
6750 |
6748 |
R2[kΩ] |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
R4[kΩ] |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Obliczenia
Wnioski
Pomiary indukcyjności doły następujące wyniki: przykładowo dla odległości między cewkami równej l = 15 [mm] otrzymaliśmy indukcyjność:
zgodny kierunek prądu
przeciwny kierunek prądu
Zauważalny wpływ indukcyjności wzajemnej cewek maleje dosyć szybko i w odległości ok. 5 cm jest już znikomy.
Pomiary przeprowadzane przy pomocy mostka Maxwella-Wiena są bardzo dokładne. Błąd względny w przypadku pomiaru indukcyjności wynosi tylko 0.15%.