Учебный прибор по электротехнике

 

Изобретение относится к обучающим приборам, может быть использовано на лекциях и практических занятиях по электротехнике для демонстрации зависимости величины магнитного поля соленоида от площади поперечного сечения его сердечника и позволяет расширить демонстрационные возможности. Учебный прибор содержит основание со стойкой, соленоид с обмоткой и сердачником; вьшолненным из магнитоэластичного материала, например магнитофора, один конец которого закреплен неподвижно, а другой кинематически связан со средством приложения силы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ов SUGAR

1 А1 (ю 4 С 09 В 23/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4127553/28-12 (22) 20.06.86 (46) 29,02.88. Бюл. У 8 (72) В.А.Керножицкий, А.Е.Козик и Л,Д.Иванов (53) 621.43.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 120047, кл. G 09 В 23/18, 1958. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ (57) Изобретение относится к обучающим приборам, может быть использовано на лекциях и практических занятиях по электротехнике для демонстрации зависимости величины магнитного поля соленоида от площади поперечного сечения era сердечника и позволяет рас ширить демонстрационные воэможности.

Учебный прибор содержит основание со стойкой, соленоид с обмоткой и сер- дечником, выполненным из магнитоэластичного материала, например магнитофора, один конец которого закреплен неподвижно, а другой кинематически связан со средством приложения силы.

2 ил.

3377891

Изобретение относится к наглядным пособиям по электротехнике и может быть использовано на лекциях, лабораторных и практических занятиях для наглядной демонстрации зависимости величины магнитного поля электромагнита от площади поперечного сечения его сердечника.

Целью изобретения является повыше- р ние демонстрационного эффекта путем обеспечения оперативности изменения индуктивности электромагнита.

На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 — электросхема,.прибора. 5

Учебный прибор по электротехнике содержит основание 1, стойку 2, на которой укреплена катушка 3 с обмоткой 4, подключенной последовательно через предохранитель 5, выключатель 20

6 и измеритель 7 тока к источнику 8 переменного напряжения, Внутри катушки 3 помещен сердечник 9, выполненный из магнитноэластичного материала, например магнитофора, один конец кото- 25 рого закреплен неподвижно на стойке

2, а на другом конце укреплено кольцо

10 для кинематической связи со средством растяжения сердечника 9, которое может быть выполнено, например, 30 в виде подвешиваемых грузов (не показаны).

Для обеспечения работоспособности устройства длина сердечника,3 выбирается большей, чем длина намотки катушки 3.

Эластичные магнитоносители — магнитофоры — представляют собой смесь минеральных или органических связующих веществ, например каучука, смолы, шлака, цемента или гипса, и порошкообразных ферромагнитных наполнителей.

Учебный прибор работает следующим образом.

С помощью выключателя 6 на обмотку 4 от сети подается переменное нап45 ряжение, В исходном состоянии индуктивность L электромагнита, образованного обмоткой 4 и сердечником 9, определяется формулой

Кц И Я () где p, p — магнитные проницаемости материала сердечника 9 и воздушной среды;

N — число витков обмотки 4;

S — - площадь поперечного сечения сердечника 9;

1 — длина намотки;

К вЂ” коэффициент, зависящий от отношения длины намотки к диаметру катушки 1/Й.

При включении электромагнита в цепь источника переменного тока частотой Я сопротивление составит Ru =

uL. В этом случае показание измерителя 7 тока минимально.

При растяжении сердечника 9 за кольцо 10 на величину х, площадь его поперечного сечения уменьшается при сохранении постоянства всех остальных параметров устройства, входящих в формулу (.1). При этом общая длина вытянувшегося сердечника 9 составит

1 + х и тогда из условия сохранения объема сердечника можно записать:

Я1 = Я„(1 +х,), - (2) где Я, — площадь поперечного сечения сердечника 9, растянувшегося на величину х,, 1 — начальная длина сердечнио ка 9.

Из формулы (2) следует

s =s(— — — -)

1о (3)

1 + х °

Подставив значения S, из формулы (3) в выражение (1) вместо S, получаем значение индуктивности L электромагнита при растяжении его сердечника 9 на величину х,;

КluluüN2 Я1 КИ/ И2 Я4 (4) (10+ X1) 1 1

С учетом формулы (4) индуктивное сопротивление обмотки 4 с сердечником 9 уменьшается и составит R = QL i QL.

Следовательно, величина тока в измерительной цепи увеличивается, что фиксируется измерителем 7 тока.

Таким образом, во время демонстрации явления обучаемые могут воспринимать и уяснить физическую величину зависимости величины тока в катушке электромагнита от изменения сечения сердечника при неизменной длине его внутри катушки, что значительно повышает демонстрационный эффект.

Формула изобретений

Учебный прибор по электротехнике, содержащий основание со стойкой и закрепленный на ней электромагнит, катушка которого закреплена на. стойке и через измеритель тока электрически связана с источником переменного тока, отличающийся тем, что, 1377891

/ !

Составитель В.Тюркин

Техред М.Дидык Корректор М.Шаро!!!и

Редактор И.Рыбченко

Заказ 877/47

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул, Проек „ е с целью повьппения демонстрационного эффекта путем обеспечения оперативности изменения индуктивности электромагнита, он снабжен средством растя- 5 жения сердечника электромагнита, а сердечник электромагнита выполнен из магнитоэластичного материала, один из его концов закреплен на стойке, а другой кинематически связан с средством его растяжения, причем длийа сердечника превьппает длину катушки электромагнита.