Download - 99 - Αμοιβαία επαγωγή,( AC ), με το MultiLog

Γραφικές Παραστάσεις Τάσης από Αμοιβαία Επαγωγή με το MultiLog

Γουρζής Στάθης – Φυσικός, Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2012 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

Από το ψηφιακό σχολικό βιβλίο της Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης …

Στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του σχολείου, θα μελετήσουμε

το φαινόμενο της αμοιβαίας επαγωγής,

χρησιμοποιώντας …

Δύο πηνία των 300 σπειρών …

… ένα ξύλινο κουτί, σαν βάση στήριξης των δύο πηνίων …

… μια βάση στήριξης, μια μικρή μεταλλική ράβδο, και ένα σύνδεσμο μαζί με μια λαβίδα …

… μια γεννήτρια συχνοτήτων, σαν πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος …

… τον Η/Υ του εργαστηρίου …

… τον προβολέα του εργαστηρίου …

… μαζί με τους δύο αισθητήρες της τάσης και του μαγνητικού πεδίου …

… και το MultiLog …

Τάση - 25 έως + 25 Volt Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt

Ξεκινάμε το MultiLog …

… συνδέουμε τον πρώτο αισθητήρα της τάσης …

Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt

Τάση - 25 έως + 25 Volt

… και τον δεύτερο αισθητήρα της τάσης …

… τέλος, συνδέουμε και τον τρίτο αισθητήρα, αυτόν του μαγνητικού πεδίου …

Ξεκινάμε το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …

… και από το Μενού « Καταγραφέας », επιλέγουμε « Πίνακας Ελέγχου » …

… ενώ από το Μενού « Σημεία » επιλέγουμε « 2000 », και από το « Ρυθμός » επιλέγουμε « 100 / sec » …

… κάνουμε « Εκκαθάριση Μνήμης », γιατί θα πάρουμε αρκετές μετρήσεις …

Αρχίζουμε τώρα το στήσιμο της πειραματικής μας διάταξης, ξεκινώντας από την επαγωγική σύζευξη των δύο πηνίων …

Πηνίο 1 Πηνίο 2

… και συνεχίζουμε με την κατασκευή της βάσης στήριξης, για τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου …

1 2

Συνδέουμε το πρωτεύων πηνίο, με την πηγή του εναλλασσόμενου ρεύματος …

2

1

… τοποθετούμε τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου, ανάμεσα από τα δύο πηνία …

1

2

… τον ένα αισθητήρα της τάσης, στο πρωτεύον πηνίο …

1

2



… και τον άλλο αισθητήρα της τάσης, στο δευτερεύον πηνίο …

1

2

Δευτερεύον πηνίο

2


Πρωτεύον πηνίο

1


Επιλέγουμε f = 0,2 Hz για την συχνότητα και ημιτονοειδή κυματομορφή για την έξοδο του σήματος …

Ρυθμίζουμε και την γεννήτρια συχνοτήτων …

Έχοντας πραγματοποιήσει την πειραματική μας διάταξη, ξεκινάμε τις μετρήσεις, πρώτα από το MultiLog

και μετά ανοίγοντας την γεννήτρια συχνοτήτων …

Το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 καταγράφει τις αλλαγές, στις δύο τάσεις που μετράμε και στο μαγνητικό πεδίο …

Επαγωγική Τάση Κόκκινη Γραμμή

Τάση πηγής

Μπλε Γραμμή

Μαγνητικό Πεδίο Πράσινη Γραμμή


Τάση πηγής



… και μεγαλώνοντας τα αποτελέσματα σε όλη την οθόνη …

Για καλύτερη παρατήρηση των μεταβολών στα μεγέθη που μετράμε , προβάλουμε και με τον προβολέα στον πίνακα του εργαστηρίου …

… από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε την πρώτη « Μεγέθυνση » …


Τάση πηγής



… η εναλλασσόμενη τάση της πηγής, δεν παίρνει ακαριαία την μέγιστη τιμή της,

γιατί την «δυσκολεύει» το πεδίο του δευτερεύοντος πηνίου, στο οποίο αναπτύσσεται επαγωγική τάση, σε όλη την διάρκεια της μεταβολής της …

… με την δεύτερη μεγέθυνση, διαλέγουμε το «κατέβασμα» της τάσης …


Τάση πηγής



… και έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια, για να παρατηρήσουμε την δημιουργία και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης,

όσο δηλαδή μεταβάλλεται και η τάση στο πηνίο 1 …

… και παρατηρούμε πάλι την δημιουργία και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης …

… πάλι με την δεύτερη μεγέθυνση , επιλέγουμε το «ανέβασμα» της τάσης …


Τάση πηγής



Ξαναδοκιμάζουμε να πάρουμε μετρήσεις με τις ίδιες ρυθμίσεις στο MultiLog, ενεργοποιώντας πάλι την καταγραφή των μετρήσεων

από το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …

Κλείσιμο κυκλώματος Αλλαγή συχνότητας 1 0,2 Hz -> 1.0 Hz

Αλλαγή συχνότητας 2 1 Hz -> 2 Hz

… από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε πάλι την « Μεγέθυνση » … Επαγωγική Τάση

Κόκκινη Γραμμή

Τάση πηγής Μπλε Γραμμή


Αλλαγή συχνότητας 1 0,2 Hz -> 1.0 Hz

… και βλέπουμε την μεταβολή της επαγόμενης τάσης στο πηνίο 2,

όσο εναλλάσσεται η τάση της πηγής στο πηνίο 1 …


Τάση πηγής



Εδώ οι δύο γραφικές παραστάσεις, για μελέτη και σύγκριση …

Δοκιμάζουμε και αυτή την ρύθμιση …

Κρατάμε την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος και επιλέγουμε τον τετραγωνικό παλμό για την έξοδο του …

Το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …

Κλείσιμο κυκλώματος


… από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …



Τάση πηγής



… και βλέπουμε την μεταβολή της επαγόμενης τάσης στο πηνίο 2, λόγω του κλεισίματος του κυκλώματος

και την δημιουργία της εναλλασσόμενης τάσης από την πηγή στο πηνίο 1 …

… από το Μενού « Προβολή », επιλέγουμε πάλι « Μεγέθυνση » …


Τάση πηγής



… και εδώ έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια, για να παρατηρήσουμε την δημιουργία και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης,

όσο δηλαδή αναπτύσσεται και η τάση στο πηνίο 1,

λόγω του ανοίγματος της πηγής …

Κρατάμε πάλι την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος και επιλέγουμε τον τριγωνικό παλμό για την έξοδο του …

Δοκιμάζουμε τώρα αυτή την ρύθμιση …

Το πρόγραμμα μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …


… επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …


Τάση πηγής



… για να έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια στη παρατήρηση της επαγόμενης τάσης …


Τάση πηγής



… επιλέγουμε ξανά την « Μεγέθυνση » …


Τάση πηγής



… και βλέπουμε με ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια στη παρατήρησή μας, την επαγόμενη τάση καθώς και την διάρκειά της,

σε σχέση με την εναλλασσόμενη τάση στο πηνίο 1 …


Τάση πηγής



Στο πάνω μέρος είναι η γραφική παράσταση του τετραγωνικού παλμού, και στο κάτω μέρος η γραφική παράσταση του τριγωνικού παλμού …

Κρατάμε πάλι την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος …

Δοκιμάζουμε τέλος και αυτή την επιλογή …

Το πρόγραμμα DB – Lab 3.2 μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …


Αλλαγή συχνότητας 2 1 Hz -> 2 Hz



Τάση πηγής



… επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …


… και παρατηρούμε την επαγόμενη τάση καθώς και την διάρκειά της, σε σχέση με την παραγωγή της εναλλασσόμενης τάσης στο πηνίο 1 …


Τάση πηγής



… η δεύτερη « Μεγέθυνση » …


Τάση πηγής



… μας δίνει αυτή την εικόνα , όπου και παρατηρούμε την επαγόμενη τάση , σε σχέση με την παραγωγή της εναλλασσόμενης τάσης στο πηνίο 1, λόγω του ανοίγματος της πηγής του εναλλασσόμενου ρεύματος …


Τάση πηγής



Τέλος πειράματος …

Download - 99 - Αμοιβαία επαγωγή,( AC ), με το MultiLog

Top Related