Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zbadanie pola magnetycznego dwóch cewek cylindrycznych .
Zaobserwowanie zmian natężenia pola magnetycznego wzdłuż osi podłużnej X i poziomej Y. Zbadamy także rozkład strumienia magnetycznego wzdluż osi podłużnej X dla cewki L1, gdyź na cewce drugiej nie była zamontowana sonda na zewnątrz . Dokonamy także obliczeń indukcyjności dwoma sposobami :
na podstawie wielkości elektrycznych (I,U,P.,f)
na podstawie fizycznych parametrów (z,μ,S,l)
Wyznaczymy charakterystyki natężenia pola magnetycznego i strumienia magnetycznego wzdłuż osi poziomej i pionowej.
2. Układy połączeń.
3.Tabelki pomiarowe.
CEWKA 1 |
CEWKA 2 |
||||||
Lp |
x |
Us |
H |
Lp |
x |
Us |
H |
|
cm |
mV |
A/m. |
|
cm |
V |
A/m. |
1 |
0 |
6,98 |
2,37 |
1 |
0 |
6,69 |
2,13 |
2 |
5 |
6,96 |
2,36 |
2 |
2,5 |
6,65 |
2,12 |
3 |
10 |
6,9 |
2,34 |
3 |
5 |
6,35 |
2,03 |
4 |
15 |
6,8 |
2,30 |
4 |
7,5 |
5,47 |
1,74 |
5 |
20 |
6,42 |
2,18 |
|
|||
6 |
25 |
3,8 |
1,29 |
|
|||
Tabela 1. Rozkład natężenia pola magnetycznego wzdłuż osi podłużnej X cewek L1 i L2.
CEWKA 1 |
CEWKA 2 |
||||||||
|
y |
Us |
H |
|
y |
Us |
H |
||
Lp |
cm |
mV |
A/m. |
Lp |
cm |
mV |
A/m. |
||
1 |
0,5 |
6,98 |
2,366 |
1 |
0,5 |
6,72 |
2,140 |
||
2 |
1 |
6,96 |
2,359 |
2 |
1 |
6,7 |
2,130 |
||
3 |
1,5 |
6,94 |
2,353 |
3 |
1,5 |
6,73 |
2,140 |
||
4 |
2 |
6,93 |
2,349 |
4 |
2 |
6,75 |
2,146 |
||
X = 20 |
X = 7,5 |
||||||||
1 |
0,5 |
5,81 |
1,969 |
1 |
0,5 |
5,48 |
1,748 |
||
2 |
1 |
5,73 |
1,942 |
2 |
1 |
5,56 |
1,774 |
||
3 |
1,5 |
5,89 |
1,996 |
3 |
1,5 |
5,53 |
1,764 |
||
4 |
2 |
5,82 |
1,973 |
4 |
2 |
5,65 |
1,802 |
||
Tabela 2. Rozkład natężenia pola magnetycznego wzdłuż osi poprzecznej Y cewek L1 i L2.
CE|WKA 1 |
CEWKA 2 |
||||
Lp |
x |
∅zew |
Ezew |
∅wew |
Ezew |
|
cm |
Wb |
V |
Wb |
V |
1 |
0 |
0,000965 |
55,9 |
2,46E-05 |
1,423 |
2 |
5 |
0,000973 |
56,37 |
2,46E-05 |
1,426 |
3 |
10 |
0,000972 |
56,33 |
2,44E-05 |
1,414 |
4 |
15 |
0,000956 |
55,37 |
2,35E-05 |
1,362 |
5 |
20 |
0,000884 |
51,2 |
1,86E-05 |
1,077 |
Tabela 4. Rozkład strumienia magnetycznego wzdłuż osi podłużnej X cewek L1 i L2.
CEWKA 1 |
CEWKA 2 |
||||||||
Lp |
U |
I |
P. |
L |
Lp |
U |
I |
P. |
L |
|
V |
A |
W |
H |
|
V |
A |
W |
H |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
0,037 |
1 |
1 |
2 |
2 |
0 |
2 |
2,5 |
3,5 |
7,3 |
0,037 |
2 |
1,6 |
3,5 |
5 |
0,0287 |
3 |
3,6 |
5 |
15 |
0,037 |
3 |
2,2 |
5 |
10 |
0,0258 |
Tabela 4. Pomiar indukcyjności cewek.
Obliczenia.
Do obliczeń przyjmujemy następujące dane:
Dla cewki pierwszej L1:
l = 495mm =0,495m d = 71,2mm = 0,0721 m z = 261 zw
R = 0,42 Ω k = 0,99
Dla cewki drugiej L2 :
l = 202 mm =0,202m d =71,2 mm = 0,0721 m z = 101 zw
R = 0,182 Ω k = 0,95
I = 4,5 A
Do wyznaczenia stałą sondę KS dla dwóch cewek wykorzystam następujący wzór:
Ks =
Dla pierwszej cewki L1 stała sonda wynosi Ks = (0,99*4,5*261)/(0,495*0,693) = 339
Dla drugiej cewki L2 stała sonda wynosi Ks = (0,95*4,5*101)/(0,202*6,69) = 319
5. Charakterystyki.
6. Wnioski