Лабораторная работа измерение индукции магнитного поля катушки индуктивности без сердечника

Аппараты 1 Съемная плата DIN A4, STE 576 74 4 Диод 1N 4007, STE 2/19 578 51 1 Патрон E10, верхний, STE 2/19 579 06 1 Лампочка 12 V/3 W, E10, компл. из 10 505 08 1 Глухие пробки STE 2/19, компл. из 10 501 48 1 Источник постоянного/переменного тока 0...12 V/ 3 A 521 485 1 Двухканальный осциллограф 400 575 212 1 Экранированный кабель BNC/4 мм штепсель 575 24 1 Мультиметр LDanalog 20 531 120 Соединительный провод 19 A, 50 см, красный/голубой, пара 501 45

P4.1.4.1_a

Рис. 4: Подготовка эксперимента	Проведение эксперимента На начальном этапе эксперимента, подключите электронные элементы согласно Рис. 6. Подключите осциллограф и блок питания к розетке. Включите их и постарайтесь стабилизировать сигнал осциллографа. Это можно выполнить при помощи небольшого поворотного переключателя на верхней части большего поворотного переключателя (SEC/DIV), упомянутого выше. Сигнал осциллографа должен быть таким, как показано на Рис. 6. Замерьте напряжение в среднем времени при помощи мультиметра, используя другую пару соединительных проводов, и подключив их параллельно к осциллографу. Используйте диапазон измерения постоянного напряжения до 10 В. Выключите осциллограф и блок питания. Теперь расположите компоненты на съемной плате, как показано на Рис. 7. Снова включите осциллограф и блок питания. Стабилизируйте сигнал осциллографа, используя малый поворотный переключатель. Сигнал осциллографа должен выглядеть как показано на Рис. 7. Снова измерьте среднее по времени напряжение. Используйте диапазон измерения постоянного напряжения до 10 В. Отключите осциллограф и блок питания и разберите все компоненты.
Подготовка Подготовка показана на Рис. 4, Рис. 6 и Рис. 7. Подключите красный/голубой соединительный провод к порту переменного тока 12В/0В блока питания соответственно. Подключите экранированный провод к каналу один осциллографа. Поверните поворотный переключатель (SEC/DIV) на 10 мс. Выключите все кнопки в ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ секции осциллографа, кроме кнопки AUTO/АВТО в секции РЕЖИМ РАЗВЕРТКИ, и кнопки CH1 в секции ИСТОЧНИК СИГНАЛА ЗАПУСКА. В ВЕРТИКАЛЬНОЙ зоне, должны быть выключены все кнопки, кроме кнопки CH1 в секции РЕЖИМ. Поверните левый поворотный переключатель (VOLTS/DIV) на 5 вольт. Эти настройки также можно увидеть на Рис. 5. Подготовьте съемную плату, глухую пробку, патрон с лампочкой и диодами. Совет по безопасности: не замыкайте накоротко выходное напряжение. Это может привести к полному разрушению этих компонентов. Во избежание этого, просто включите питание после сравнения вашей подготовки с Рис. 6 и Рис. 7 соответственно. Не пытайтесь использовать оба канала осциллографа, после того как их заземления будут подключены друг к другу, вызывая риск разрушения некоторых диодов.
	Рис. 6. Съемная плата с полупериодным выпрямителем.
Рис. 5: Настройка осциллографа	Рис. 7: Съемная плата с полнопериодным выпрямителем

P4.1.4.1_a

Пример проведения измерений	Рис. 8: Сигнал осциллографа с помехами вследствие сети электропитания
Выпрямитель__Напряжение_(мультиметр)__Максимальное_напряжение_(осциллограф)'>Выпрямитель Напряжение (мультиметр) Максимальное напряжение (осциллограф) Полупериодный 5.1 В 15.0 В Полнопериодный 9.7 В 15.0 В
Оценка Мультиметр в диапазоне постоянного тока измеряет только среднее время напряжения. Таким образом, для сравнения результатов функцию осциллографа необходимо проинтегрировать по периоду осциллографа и разделить на длину данного периода, для расчета эффективного среднего времени. Его не следует путать с эффективным. Полупериод можно описать как:
где T - период, U – максимальное напряжение, являющееся результатом осциллографа. Зная это, можно рассчитать интеграл: Для полного периода функция будет следующей: и, следовательно, среднее значение Сравнив рассчитанные значения снова Результат Диоды можно использовать для создания источника постоянного тока из переменного тока. Полнопериодный выпрямитель оказался более эффективным, чем полупериодный выпрямитель.	Примечание Выпрямитель Напряжение (мультиметр) Среднее время напряжения Полупериодный 5.1 В 4.77 В Полнопериодный 9.7 В 9.54 В Если осциллограф подключен к сети электропитания, которая питает приборы, от которых требуется высокая производительность, их влияние на напряжение сети питания можно увидеть на сигнале осциллографа. Таким образом, если сигнал выглядит как на Рис. 8, это может быть вызвано этим влиянием.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Что такое магнитное поле земли, какова его напряженность?
2.Что называют углами наклонения?
3.Что называют углами склонения?
4.Чему равна напряженность кругового тока катушки?
5.В чем состоит метод данной работы?