Created
May 28, 2012 18:01
-
-
Save Mikulas/2820313 to your computer and use it in GitHub Desktop.
This file contains hidden or bidirectional Unicode text that may be interpreted or compiled differently than what appears below. To review, open the file in an editor that reveals hidden Unicode characters.
Learn more about bidirectional Unicode characters
\documentclass[12pt]{article} | |
\usepackage[utf8]{inputenc} | |
\usepackage{amsmath} | |
\usepackage{textcomp} | |
\title{Laboratorní práce} | |
\date{} | |
\setlength{\topmargin}{0in} | |
\setlength{\headheight}{0in} | |
\setlength{\headsep}{0in} | |
\setlength{\textheight}{10in} | |
\setlength{\textwidth}{6.5in} | |
\setlength{\oddsidemargin}{0in} | |
\setlength{\evensidemargin}{0in} | |
\setlength{\parindent}{0.4in} | |
\setlength{\parskip}{0.1cm} | |
\begin{document} | |
\maketitle | |
\begin{flushright} | |
Mikuláš Dítě | |
\end{flushright} | |
\section{Pomůcky} | |
cívka s uzavřeným feritovým jádrem o 500 závitech, proměnlivý odpor, volt/ampér metr\\ | |
\section{Úkol} | |
\begin{enumerate} | |
\item Změřte závislost induktance pro hodnoty $0,02$ A až $1$ A. Závislost vyneste graficky a vysvětlete. | |
\item Proveďte nákres jádra cívky. Spočítejte: | |
\begin{enumerate} | |
\item indukčnost při AC s efektivní hodnotou $0,1$ A | |
\item magnetický indukční tok cívkou a jádrem cívky při $0,1$ A DC z indukčnosti z předchozího bodu a z indukčnosti z plochy průřezu jádra | |
\item hodnotu H magnetické intenzity při $0,1$ A DC ze střední délky magnetické indukční čáry a z ní hodnotu relativní magnetické permeability | |
\item teoretickou velikost síly, kterou je přitahována jedna strana jádra ke zbylím dílům | |
\item vytvořte mezeru jádra cívky aby indukčnost klesla na polovinu; vypočítejte hodnotu indukčnosti a porovnejte výsledky | |
\end{enumerate} | |
\end{enumerate} | |
\section{Teorie} | |
Z proudu a napětí spočítáme nejprve střídavý odpor cívky $\left|Z\right|=\frac{U}{I}$. Hodnota impedance cívky je | |
\begin{align} | |
X_L=\sqrt{Z^2 - R^2} | |
\end{align} | |
kde $R$ je odpor cívky. | |
Vlastní indukčnost cívky lze spočíst jako | |
\begin{align} | |
L=\frac{1}{2\pi f}\sqrt{\left(\frac{U}{I}\right)^2 - R_L^2} | |
\end{align} | |
přičemž $f$ je frekvence AC, R_L odpor vinutí. | |
Magnetický indukční tok $\Phi=LI$. | |
Intenzita magnetického pole: $H=\frac{NI}{l}$, permeabilita: $\mu = \frac{\Phi}{HS}$, kde $N$ je počet závitů, $l$ je délka cívky. | |
Síla $F$ kterou je přitahována strana jádra: | |
\begin{align} | |
F=\frac{B^2S}{\mu} = \mu S \left(\frac{\mu_r N I}{l}\right)^2 | |
\end{align} | |
\section{Vypracování} | |
Měření induktance cívky:\\ | |
\begin{tabular}{|c|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|r|} | |
\hline | |
\textbf{\textit{I} [A]} & 0,03 & 0,136 & 0,169 & 0,152 & 0,144 & 0,123 & 0,11 & 0,02 & 0,04 & 0,05 & 0,063 & 0,071 & 0,085 & 0,096 & 0,105 \\ \hline | |
\textbf{\textit{U} [V]} & 3,31 & 20,1 & 24,1 & 22,2 & 21,3 & 18,6 & 16,8 & 1,5 & 4,5 & 6,9 & 9,1 & 10,6 & 12,6 & 14,7 & 15,8 \\ | |
\hline | |
\end{tabular}\\\\ | |
\overline{I} = 0,093 $A$\\ | |
\overline{U} = 13,474 $V$\\ | |
\section{Závěr} | |
\begin{enumerate} | |
\item viz příloha \textit{Graf 1. Induktance}. Induktance roste až do nasycení jádra, kdy se přestává chovat jako inverzní kvadratická funkce a klesá. | |
\item viz příloha \textit{Nákres 2. Jádro}. | |
\begin{enumerate} | |
\item $L = 0,46117$ H, $L_{R+} = 0,46104$ H. Odpor vinutí cívky ($+R$) indukčnost ovlivní minimálně a to až ve čtvrtém řádu. | |
\item $\Phi = 4,957$ Wb | |
\item $H = 980,4$ Am$^{-1}$, $\mu_r = 11.65$ | |
\item $F=7.11$e-$6$ N | |
\item mezera byla jeden papír o tloušťce přibližně $0,15$ mm | |
\end{enumerate} | |
\end{enumerate} | |
\end{document} |
Sign up for free
to join this conversation on GitHub.
Already have an account?
Sign in to comment