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直流和交流電路:帶有線圈的電路

描述

P3.6.2.1 開關直流電源時測量線圈中的電流

P3.6.2.2 在交流電路中測定線圈的感抗

P3.6.2.3 開關直流電源時測量線圈中的電流,使用Mobile-CASSY進行測量

P3.6.2.4 在交流電路中測定線圈的感抗,使用Mobile-CASSY進行測量

為了研究線圈在直流和交流電路中的行為,使用雙通道示波器測量線圈的電壓UL,並通過串聯電阻R上的電壓降計算線圈的電流IL。另外也可以使用Mobile-CASSY 2進行測量。這些測量電路是通過插件板在STE電力/電子插件系統上組裝而成。使用具有可變振幅和可變頻率的函數發生器作為電壓源。

 

在實驗P3.6.2.1和P3.6.2.3中,函數發生器產生周期性方波信號,模擬開關直流電壓的操作。在P3.6.2.1實驗中,方波信號顯示在示波器的通道I上,而線圈的電壓或線圈的電流顯示在示波器的通道II上;而在P3.6.2.3實驗中,電流和電壓則由Mobile-CASSY 2記錄。實驗的目的是通過線圈電壓UL的指數曲線來確定不同感抗L的時間常數。

\(\tau = \frac{L}{R}\)

 

對於不同電感,從線圈電壓 的指數曲線中顯示出來。

 

在實驗 P3.6.2.2 和 P3.6.2.4 中,對線圈施加振幅為 和頻率為

的交流電壓。電壓 和電流 同時在示波器上顯示(P3.6.2.2)或由 Mobile-CASSY 2 記錄(P3.6.2.4)。實驗顯示,在這個電路中,電流滯後電壓 90°。此外,實驗還確認了電壓振幅 和電流振幅 之間的比例關係,並確定了比例常數。

\(Z_L= \frac {U_0}{I_0}\)

 

關係為

\(Z_L=2 \pi f \cdot L\)

 

顯示出來。

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