- Соберите на наборной панели трансформатор с одним из проводящих контуров и установите на ней миниблок - усилитель датчика плотности тока (рис.8.3). Усилитель расположите в правой части наборной панели как можно дальше от исследуемого контура.
- Соберите электрическую цепь согласно принципиальной схеме, изображённой на рис. 8.4. Амперметр и вольтметр, показанные на схеме – виртуальные приборы. Конденсатор служит для компенсации индуктивного сопротивления контура и увеличения тока в нём.
Примечание: Виртуальные приборы можно заменить мультиметрами, но тогда Вы не сможете измерять начальную фазу плотности тока. Начальную фазу в этом случае можно измерять электронным осциллографом с помощью фигуры Лиссажу.
 |
- Включите виртуальные приборы для измерения тока напряжения и сдвига фаз между ними.
- Установите на источнике переменного тока синусоидальное напряжение частотой 2000…2500 Гц максимальной амплитуды и подберите ёмкость С, при которой ток в контуре наибольший. Для надёжных измерений он должен быть не меньше 25 А. Не забывайте, что ток в контуре в 100 раз больше, чем во вторичной обмотке трансформатора тока. При необходимости, можно увеличить ток подстройкой частоты приложенного напряжения ближе к резонансной. При этом следите за индикатором перегрузки источника.
- Слегка прижимая датчик его контактами к поверхности ленточного проводника и перемещая его по ширине ленты, убедитесь, что изменяются выходное напряжение усилителя и разность фаз. Если прибор показывает разность фаз больше 90О, поменяйте местами зажимы амперметра на коннекторе или зажимы трансформатора тока.
- Измерьте выходное напряжение и разность фаз, перемещая датчик от одного края ленты до другого с шагом 5 мм и запишите результаты в табл. 8.1. Координата х в таблице соответствует расстоянию от края леточного проводника до контактов датчика.
- Рассчитайте плотность тока при каждом значении координаты. С учётом коэффициента усиления напряжения усилителя:
.
Плотность тока получится в А/мм2, если в этой формуле g - в м/(Ом мм2), Uвых – в Вольтах, и l = 0,1 м – расстояние между контактами датчика.
- Замените установленный контур на другой, затем на третий и повторите все опыты и расчёты.
- На рис. 8.5 постройте график изменения плотности тока и его начальной фазы для исследованных случаев.
Таблица 8.1
| Коорди- ната х мм |  
| 
| |||||||
| d = 63 мм | d = 3 мм | ||||||||
| Uвых, В | j, град. | d, А/мм2 | Uвых, В | j, град. | d, А/мм2 | Uвых, В | j, град. | d, А/мм2 | |
 |
· 8.2.2. Исследование распределения тока по сечению проводника, уложенного в ферромагнитный паз
Задание
Исследовать экспериментально изменение действующего значения и начальной фазы плотности тока по ширине медного ленточного проводника, помещённого в ферромагнитный экран (модель паза электрической машины). Проверить результаты эксперимента расчётом