- •Лабораторные работы введение Величины
- •Измерения
- •Правила вывода единиц из формул:
- •Погрешности
- •Порядок вычисления погрешностей результатов измерения физической величины
- •Определение цены деления многопредельного прибора.
- •Лабораторная работа №1. Проверка объединенного газового закона. (уравнение газового состояния).
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Определение удельной теплоты парообразования.
- •I. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •I. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Контрольные вопросы первого и второго уровня.
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения методом капель.
- •1.Теоретическое введение.
- •Определение электроемкости конденсатора.
- •1. Теоретическое введение.
- •Определение удельного сопротивления проводника.
- •1.Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Лабораторная работа № 7. Определение внутреннего сопротивления и эдс источника электрического тока.
- •1.Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •7.Измерительные приборы вольтметр и амперметр15.
- •Изучение зависимости сопротивления металлов от температуры
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на ее зажимах.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Контрольные вопросы
- •Определение электрохимического эквивалента меди.
- •1.Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Изучение электрических свойств полупроводникового диода.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Изучение устройства и работы трансформатора.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Исследование цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности и конденсатор. Повышение коэффициента мощности.
- •1 .Теоретическое введение.
- •2.Ход работы.
- •Определение показателя преломления стекла.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •«Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».
- •Теоретическое введение.
- •2.Ход работы:
- •Проверка законов освещенности.
- •Теоретическое введение.
- •Ход работы.
- •«Исследование линейчатых спектров испускания».35
- •1. Теоретическое введение и описание установки.
- •Лабораторная работа №18. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.
- •1. Теоретическое введение.
- •При малых углах отклонения математического маятника колебания будут
- •2. Ход работы.
- •Определение фокусного расстояния линзы.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Изучение фотоэффекта.
- •1. Теоретическое введение.
- •2. Ход работы.
- •Определение показателя преломления с помощью дисперсионного рефрактометра.3
- •1. Теоретическое введение.
- •2 Среда
- •2. Ход работы.
Изучение устройства и работы трансформатора.
Приборы и принадлежности, используемые в работе:
Трансформатор - универсальный, разборный с двумя катушками (катушка 120/220 В и катушка 6/6 В)
Вольтметр V1 с пределом измерения 60 В (общий) и вольтметр V2 с пределами измерения от 1,5 до 15 В.
Амперметр с пределом измерения 2,5 А .
Миллиамперметр с пределом измерения 1А.
Лампа накаливания на 6-12 В.
Ключ.
Соединительные провода.
Цель работы:
Познакомится с устройством трансформатора и режимами его работы.
Исследовать зависимость силы тока холостого хода от индуктивности сердечника.
Научиться, опытным путем определять коэффициент трансформации и к.п.д. трансформатора.
1. Теоретическое введение.
Потребителям электроэнергии нужен электрический ток различных напряжений. Переменный ток обладает преимуществом перед постоянным: его напряжение легко поддаётся изменению с помощью явления электромагнитной индукции. Способы преобразования напряжения постоянного тока весьма сложны.
Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют трансформатором.
рис. 1
Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного из мягкой стали, на который надеты две (иногда и больше) изолированные друг от друга катушки (их называют обмотками). Обмотки имеют разное число витков. Обмотка, которая подключается к источнику переменного тока, называется первичной. Число витков в ней обозначим П1. Обмотка, соединенная с потребителем, называется вторичной. Число витков в ней обозначим П2 (см. рис. 1).
Режим работы трансформатора с разомкнутой вторичной обмоткой называется холостым ходом трансформатора Ixx. Трансформатор потребляет небольшую мощность холостого хода. Эта мощность расходуется на перемагничивание сердечника и нагревание проводника первичной катушки Рхх.
Под действием тока в сердечнике создаётся переменный магнитный поток, который наводит 1 -Э.Д.С. в первичной катушке и 2- Э.Д.С. во вторичной катушке. По закону Фарадея величины этих Э.Д.С. равны:
(1) (2)
Разделив (1) на (2), получим, что индуцированные Э.Д.С. пропорциональны числу витков в обмотках:
(3)
Отношение числа первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называют коэффициентом трансформации.
Если числа витков во вторичной обмотке больше чем в первичной , то трансформатор называют повышающим. У такого трансформатора с вторичной обмотки снимают напряжение больше, чем-то, которое подано на первичную катушку. У повышающих трансформаторов К < 1 . Если число витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной , то трансформатор называется понижающим. У такого трансформатора с вторичной обмотки снимают напряжение меньше, чем-то, которое подано на первичную катушку.
У понижающих трансформаторов К > 1 . Когда к клеммам вторичной обмотки подключается нагрузка, трансформатор начинает работать в режиме нагруженного трансформатора. При этом режиме ток вторичной обмотки создает в сердечнике магнитный поток, направленный против потока первичной обмотки.
Поэтому индуктивное сопротивление первичной катушки уменьшается, а ток в первичной обмотке будет возрастать до тех пор, пока не восстановится начальное значение магнитного потока в сердечнике.
Поэтому действующее значение тока в первичной обмотке нагруженного трансформатора больше тока холостого хода.
Поскольку магнитный поток обмотки пропорционален числу ее витков и току, то можно приближенно принять, что
Тогда получим, что:
Т.е. сила тока в обмотках обратно пропорциональна числу витков. Обозначим: - мощность, потребляемую первичной обмоткой, из сети. - мощность, потребляемую потребителем со вторичной обмотки.
Величина - называется коэффициентом полезного действия (к.п.д.) трансформатора.
По закону сохранения энергии: ,
где: - мощность, теряемая на теплоту, выделяющуюся в обеих обмотках по закону Джоуля-Ленца, - потери на перемагничивание стального сердечника трансформатора.