Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

1

POMIARY INDUKCYJNOŚCI

(Instrukcja do ćwiczenia)

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

2

Pomiary indukcyjności (instrukcja do ćwiczenia)

Cel ćwiczenia:

Poznanie metod technicznych pomiaru indukcyjności, w szczególności – metody woltomierza i
amperomierza, jak również sprawdzenie słuszności wzorów na indukcyjność zastępczą układów
cewek oraz poznanie metod mostkowych pomiaru i urządzeń realizujących pomiary tymi
metodami.

Wiadomości podstawowe:

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

3

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

4

Indukcyjność wzajemna

4

prz

pos

L

L

M

−

=

Metoda techniczna polega na pomiarze prądu oraz napięcia i wyliczeniu ze wzorów żądanych
wartości. Włączając cewkę w obwód prądu przemiennego, możemy zmierzyć jej impedancję.

I

U

Z

=

Aby móc obliczyć indukcyjność cewki, potrzebna jest znajomość jej rezystancji R. Rezystancję R
mierzymy mostkiem Wheatstone’a lub omomierzem cyfrowym.

f

X

L

fL

X

R

Z

X

L

L

L

π

π

2

2

2

2

=

=

−

=

Metoda rezonansowa
Zjawisko rezonansu napięć występuje w obwodzie złożonym z elementów R, L, C połączonych
szeregowo. W chwili rezonansu, który występuje przy częstotliwości

LC

f

π

2

1

0

=

prąd w obwodzie osiąga wartość maksymalną. Wskaźnikiem stanu obwodu będzie woltomierz
przyłączony do zacisków rezystora. Maksymalne wskazanie tego woltomierza będzie oznaczało
stan rezonansowy obwodu szeregowego. Znając częstotliwość f

0

odczytaną z generatora oraz

pojemność C obwodu, można obliczyć poszukiwaną indukcyjność L

x

:

w

x

C

f

L

2

4

1

π

=

Przebieg ćwiczenia i schematy połączeń:

1. Pomiar rezystancji uzwojeń poszczególnych cewek metodą techniczną.

Wykonaj pomiary rezystancji uzwojeń cewek oraz ich połączeń metodą woltomierza i amperomierza
przy napięciu stałym

.

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

5

Wyniki pomiarów i obliczenia.
Dla cewki ..........(identyfikator) U =.............., I =............ , R = ............
Dla cewki ..........(identyfikator) U =.............., I =............ , R = ............

2. Pomiar indukcyjności cewek metodą techniczną:

Połącz układ do pomiaru indukcyjności cewek metodą techniczną. Wykonaj pomiary impedancji każdej cewki oraz
impedancji cewek przy ich połączeniu szeregowym i równoległym posobnym i przeciwsobnym, przy zadanej wartości
napięcia zasilającego. Na podstawie pomiarów wykonaj obliczenia indukcyjności własnej każdej cewki, indukcyjności
zastępczej cewek połączonych szeregowo posobnie i przeciwsobnie oraz indukcyjności wzajemnej cewek połączonych
szeregowo posobnie i przeciwsobnie. Oblicz również dobroć każdej cewki.

U

∼

∼

∼

∼ U

L

1

L

2

R

3. Pomiar indukcyjności metodą rezonansową:

Połącz układ do pomiaru połączonych szeregowo posobnie i przeciwsobnie indukcyjności metodą rezonansową.
Wykonaj pomiary częstotliwości rezonansowej f

o

dla każdej cewki oraz ich połączeń poprzez zmianę częstotliwości

napięcia wyjściowego z generatora akustycznego do chwili, w której woltomierz wskaże największą wartość. Na
podstawie pomiarów wykonaj obliczenia tak jak w zadaniu A.

L

x

C

w

220V

∼

∼

∼

∼ R

Cewki L

1

i L

2

połączone

szeregowo

równolegle

f = ..... Hz

Cewka

L

1

Cewka

L

2

posobnie

przeciwsobnie posobnie

przeciwsobnie

U

V

I

A

Z

Ω

X

Ω

R

Ω

L

H

Q

L

–

M

H

––––––––– –––––––––

A

Generator

akustyczny

V

V

Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 3 w Bełchatowie

6

4. Pomiar indukcyjności mostkiem fabrycznym RLC :

Wykonaj pomiary indukcyjności własnej i wzajemnej cewek mostkiem fabrycznym RLC. Tym samym mostkiem
wykonaj również pomiary rezystancji każdej z cewek oraz ich połączeń. Pomiary wykonaj przy częstotliwości 120Hz.
Rezystancję uzwojeń cewek przyjmij taką, jak w zadaniu A. Porównaj wyniki obliczeń z uzyskanymi w poprzednich
zadaniach.

Cewki L

1

i L

2

połączone

szeregowo

równolegle

Cewka

L

1

Cewka

L

2

posobnie

przeciwsobnie

posobnie przeciwsobnie

L

H

R

Ω

M

H

––––––––––––

––––––––––––

Wartości obliczone

L

zobl

=.....H

L

zobl

=.....H

L

zobl

=.....H

L

zobl

=......H

C

w

f

o

L

x

Lp.

µF

Hz

H

1

2

3

4

5

6