Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

@Mikulas
Created May 28, 2012 18:01
Show Gist options
  • Save Mikulas/2820313 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save Mikulas/2820313 to your computer and use it in GitHub Desktop.
\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