Учебный прибор по электротехнике

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК А 1 СПУБЛИ(54) УЧЕБНЬ (57) Иэобре щим приборамно на лекция ПРИБОР ПО ЭЛЕКТРение относится к льзова- анятиях может быть их и практически ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСВ(56) АвторсВ 12004704(088.8)кое свидетельство СССР кл. С 09 В 23/18, 1958. по электротехнике для демонстрации зависимости величины магнитного поля соленоида от площади поперечного сечения его сердечника и позволяет рас ширить демонстрационные воэможности. Учебный прибор содержит основание с стойкой, соленоид с обмоткой и сер-дечником, выполненным из магнитоэлас тичного материала, например магнитофора, один конец которого закреплен неподвижно, а другой кинематически связан со средством приложения силы.2 ил.1377891 55 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 10 ние демонстрационного эффекта путем обеспечения оперативности изменения индуктивности электромагнита.На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 - электросхема,.прибора. 15Учебный 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, 40 шлака, цемента или гипса, и порошкообразных ферромагнитных наполнителей.Учебный прибор работает следующим образом.С помощью выключателя 6 на обмотку 4 от сети подается переменное нап 45 ряжение, В исходном состоянии индуктивность Ь электромагнита, образованного обмоткой 4 и сердечником 9, определяется формулой Кр ИЯ(1) где ш, р, - магнитные проницаемостиматериала сердечника 9 ивоздушной среды;В - число витков обмотки 4,Б - площадь поперечного сечения сердечника 9;1 - длина намотки; К - коэффициент, зависящий ототношения длины намотки кдиаметру катушки 1/Й.При включении электромагнита в цепь источника переменного тока частотой Я сопротивление составит К = уЬ. 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: Б 1, = Я(1 е х,), (2) где Б, - площадь поперечного сечениясердечника 9, растянувшегосяна величину х1 - начальная длина сердечниока 9.Из формулы (2) следует Я Я (вю а а е )1 о(3)хПодставив значения Б, из формулы (3) в выражение (1) вместо Б, получаем значение индуктивности Ь, электромагнита при растяжении его сердечника 9 на величину х,: Крр,12 Я 1 Кц(ц Я 2 Я,(1 +х)1 1С учетом формулы (4) индуктивное сопротивление обмотки 4 с сердечником 9 уменьшается и составит К = ИЬ,с ИЬ. 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,1377891 с целью повышения демонстрационногоэффекта путем обеспечения оперативности изменения индуктивности электро.магнита, он снабжен средством растяжения сердечника электромагнита, асердечник электромагнита выполнен из 7 Составитель В.ТюркТехред М.Дидык орректор М.Шароши Редактор И.Рыбченк Заказ 877/47 459нного комитетаений и открытий Раушская наб.,ПодписноР 4/ 113 оизводственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. тная, 4 Тираж НИИПИ Государств по делам изобре 35, Москва, Жмагнитоэластичного материала, один изего концов закреплен на стойке, адругой кинематически связан с средством его растяжения, причем длийасердечника превышает длину катушкиэлектромагнита.