tutkielma.pdf, 350 kB - Helsinki.fi

5.9.3 Reaalisten käämien rinnan- ja sarjaankytkentäKytketään seuraavaksi kaksi suuriresistanssista käämiä (a) erikseen, (b) rinnan ja (c)sarjaan vaihtojännitelähteeseen. Mitataan lähteen napajännite, piirissä kulkeva sähkövirtasekä jännitteen taajuus. [8, s. 160]Todellisessa käämissä sinimuotoinen vaihtovirta aiheuttaa aidon Ohmin lain mukaisenjännitehäviön, joka on vaihe-eron α virran edellä. Käämin impedanssi Z, resistanssiR ja reaktanssi X = 2πfL noudattavat lakejaUeff2 2Z = ja Z = R + XIeffSiten käämin induktanssi onL =Z2 −2π fR22Tutkittaviksi valittiin käämit, joissa oli 3600 ja 12 000 kierrosta. Mittaustulokset onesitetty alla olevassa taulukossa.U XαUU RIZαRX = 2π fLTaulukko 5.9.3tasavirtavaihtovirtaU eff / V I eff / mA R / Ω f / Hz U eff / V I eff / mA Z / Ω X / Ω L / mHKäämi A 2,00 22 91 1000 4,0 2,5 1600 1597 0,3Käämi B 2,00 1,30 1538 1000 4,0 0,21 18857 18794 3,0Rinnan 2,00 25 82 1000 4,0 2,7 1502 1500 0,2Sarjassa 2,00 1,25 1600 1000 4,0 0,20 20359 20296 3,2Kahden reaalisen käämin systeemi noudattaa sarjaankytkennässä lakejaZ = ZA+ ZB, R = RA+ RB, X = XA+ XB, L = LA+ LBRinnankytkennässä systeemi ei noudata vastaavia yksinkertaisia lakeja, koska rinnankytkennässävain induktanssittomien komponenttien resistanssien käänteisarvot ja resistanssittomienkomponenttien induktanssien käänteisarvot ovat additiivisia. Yllä olevistahavaintoarvoista tämän sarjaan- ja rinnankytkennän eron havaitsee vasta suhteellisiavirheitä vertailemalla. Tämä työ on omiaan herättämään keskustelun siitä, kuinka montahavaintoa tarvitaan jonkin hypoteesin vahvistamiseen tai kumoamiseen ja millä varmuudellajotain lakia voidaan pitää toteen näytettynä.44