Эксперимент по исследованию Джоулева тепла с водой (2)


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Эксперимен
т по исследованию Джоулева тепла

на
«
чистом
»

постоянном токе

Способ исследования. Проверялось экспериментально,
какова
величина
нагрева
«
бифилярной
»

безиндуктивной обмоткой

и простой индуктивной
обмоткой

с одним и тем же омическим сопротивлением,
одного
и того же

объёма воды
,

за одно и то же время

(
3 минуты
)
,
через одну и ту же нагрузку,
постоянным током от автомобильного аккумулятора напряжением 12 (
V
)
.

В
качестве
«
бифилярной
»

безиндуктивной

обмотки, была использована
обмотка

типа

«
Сдв
»

на бумажном каркасе, намотанная
в три слоя

проводом

ПЭТВ

диаметра 0,17 (мм)
,
сложенным вдвое

(
пополам
)
,

общей длиной 3
метра,

в количестве 9
6

витков

(
то есть, 48 витков с одним направлением
то
ка и 48 ви
т
ков с другим.
)
.

В качестве
простой
индуктивной

обмотки, была
использована обмотка на бумажном каркасе, намотанная
в три слоя

проводом

ПЭТВ

диаметра 0,17 (мм)
,

общей длиной 3 метра,

в количестве 9
6

витков.

В
эксперименте, п
роизводилось два замера.
В каждом

замере

использовались
две одинаковые ванночки с одинаковым количеством

(
V
=82
ml
)

воды
.

В одну
ванночку
полностью
погружалась

измеряемая обмотка, а в другую ванночку
погружалась лампа токоограничивающей нагрузки. Погружение обмоток и
лапы нагр
узки в воду осуществлялось на одну и ту же глубину. Далее, в

каждую

ванночк
у

погружал
ась термопара
. В каждом случае, термопары
погружались на одну и ту же глубину, и располагались на одном и том же
расстоянии от объектов измерения. Перед включением
схемы, в таблицу
заносились температуры холодных измеряемых об
ъ
ектов
. В обоих случаях
,

показания термопар
фиксировались
по истечении 3 минут.

Так же, по
истечении 3 минут фиксировалось показание тока

и напряжения
.



П
ри исследовании тепловой работы индуктивных и безиндуктивных

«
бифилярных
»

обмоток типа

«Сдв» одинаковых конструкций,

с
позиций

теплоёмкости и теплоотдачи


то есть, когда индуктивные и безиндуктивные
обмотки имели одинаковые ко
нструктивные характеристики



то есть,

все
обмотки имели: одинаковый провод одинакового сечения, одинаковую длину
провода, одинаковый

диаметр витков, одинаковый диаметр каркаса,
одинаковую толщину каркаса, одинаковую длину каркаса, одинаковое
количество витков, за тем, лишь, исключением, что в индуктивных обмотках
все витки были намотаны одиночным проводом, а в безиндуктивных
обмотках в
се витки были намотаны проводом сложенным вдвое


то есть, в
безиндуктивной обмотке, в соседних витках, ток имел встречно
направленное направление. Все испытания проводились на постоянном токе
автомобильного кислотного аккумулятора 12[
V
]. Нагрузка


чет
ыре

ла
мпы
накаливания 12[
V
]
21
[
W
]


все лампы

были подключены последовательн
о
.

Омическое (
активное
)

сопротивление обоих обмоток

было одинаковым, и

составляло 3,3 (Ом). Индуктивность
простой обмотки составляла
0,
107(
mH
)
.
Индуктивность
«
бифилярной
»

обмотки

составляла
0,022 (
mH
)
.

В таблице приведены данные

температуры

измеряемых обмо
ток

и
л
а
мпы нагрузки
,

тока, времени и д
р
.
:


Общий вид эксперимента
:










Схемы

экспериментов

и ссылк
а

на видео

экспериментов


Схема измерения простой индуктивной обмотки

(
Время
на видео

-

3
минуты 47 секунд)
:









Схема измерения
«
бифилярной
»

без
индуктивной обмотки

(
Время
на
видео

-

7

минут

53

секунд
ы
)
:


Ссылк
а

на видео:

https://drive.google.com/file/d/0By
SoaYxr8gZHZE50S3VwQ2I2Z1U/view?usp=s
haring


Следстви
е
:


1


«
бифилярная
»

обмотка
нагрела

вод
у
, почти в два раза меньше
, чем
простая обмотка;



Вывод:





По

результату эксперимента,
«
бифилярная
»

обмотка, совершила,
примерно в д
ва раза меньше тепловой работы, чем простая индуктивная
обмотка
:


Как видно, н
а постоянном токе так же п
олучен
о

косвенн
ое

свидетельств
о

снижения нагрева
, так как нагрев воды
«
бифилярной
»

обмоткой, очевидно
,

был совершён меньше, чем нагрев воды простой
обмоткой.

Однако
,

данный
результат нельзя считать удовлетворительным,
так как разн
ица в индуктивности (
по кото
р
ой, можно косвенно судить о
напряжённости магнитного поля
, создаваемого обмоткой
)

между
«
бифилярной
»

и простой обмотками, составил почти 5 раз, а разница в
совершённой тепловой работе
, соста
вила всего около 2 раз.

Ф
акт

того
,

что
изменение в тепловой работе, не
пропорционален изменению магнитных
х
арактеристик обмоток,

позволяет предположить, что

в данной работе,
остались
не
учт
ёнными

ещё

какие
-
то факторы, ответственные за совершение
тепловой работы проводника с током, и, соответственно, за генерацию
теплово
го

электромагнитного излучения. Отсюда,

п
олученные д
анные
,

очевидно

и в очередной раз
,

у
казывают
, во
-
первых,

на
необходимость
продолжения
проведени
я

дальнейших углублённых исследований тепловой
работы проводника с током,
и во
-
вторых, на
необходимост
ь

выработки
принципиально
иного
технического и физического
подхода к
экспериментальному
исследовани
ю Джоулева тепла






Приложенные файлы

  • pdf 8740338
    Размер файла: 788 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий