Файл: Отчет по лабораторной работе 14 изучение работы однофазного трансформатора.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 264

Скачиваний: 19

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ



Кафедра общей и технической физики

Отчет по лабораторной работе № 14

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Выполнил: студент группы ИЗБ-22-1 ___________/ Кулюкин Е.И./

(подпись) (Ф.И.О.)

Проверил: ___________ / /

(подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2023

Цель работы: изучение явления электромагнитной индукции и взаимной индукции при помощи трансформатора. Ознакомление с принципом действия однофазного трансформатора.

Краткое теоретическое обоснование

а) Явления, изучаемые в работе: электромагнитная и взаимная индукция.

б) Основные физические понятия, объекты, процессы и величины:

Магнитное поле - это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и тела, обладающие магнитным моментом.

Электрическое поле – одно из двух компонентов электромагнитного поля, представляющее собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом.

Электрический ток - упорядоченное движение свободных электрических зарядов.

Проводник – тело, внутри которого содержится достаточное количество свободных электрических зарядов, способных перемещаться под действием электрического поля.

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводнике при прохождении через него магнитного потока, изменяющегося со временем.

Взаимная индукция – возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике.

Трансформатор – электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины без изменения частоты тока.


в) Законы и соотношения:

Закон электромагнитной индукции Фарадея

ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром.



Схема установки и пояснения:



1 – амперметр

2 – вольтметр

3 – двухполосный переключатель

Основные расчетные формулы:

1. Теоретически рассчитываемый коэффициент трансформации:



N1 – количество витков на катушке 1;

N2 – количество витков на катушке 2;

2. Практический коэффициент трансформации:



U1 – напряжение на первичной обмотке, В;

U2 – напряжение на вторичной обмотке, В;

3. Мощность на первичной обмотке трансформатора:



I1 – сила тока на первичной обмотке, А;

4. Мощность на вторичной обмотке трансформатора:



I2 – сила тока на вторичной обмотке, А;

5. Идеальный КПД трансформатора:



Формулы погрешностей косвенных измерений:







Теоретически ожидаемый результат:

K 1,67

Результаты исследований.

Таблица 1. Характеристики трансформатора в случае холостого хода.

U б.п., В
U1, В
U2, В
K

2
2,0
1,1
1,82

4
4,0
2,2
1,82

6
6,1
3,4
1,8

8
8,1
4,6
1,76

10
10,2
5,8
1,76

12
12,2
7,0
1,74

15
14,6
8,4
1,74


Таблица 2. Характеристики нагруженного трансформатора.

R, Ом
Uб.п., В
U1
I1
U2
I2
P1
P2
ŋ∙100%

100
2
2,0
0,8
0,8
0,99
1,6
0,792
50

4
4,0
1,5
1,8
2,03
6,0
3,654
61

6
6,1
2,3
2,8
3,12
14,03
8,736
62

8
8,0
2,9
3,8
4,14
23,2
15,732
68

10
10,1
3,6
4,8
5,2
36,36
24,96
69

12
12,1
4,4
6,0
6,28
53,24
37,68
71

15
14,4
5,1
7,2
7,46
73,44
53,712
73

90
2
1,9
0,8
0,8
1,08
1,52
0,864
57

4
3,9
1,6
1,8
2,24
6,24
4,032
65

6
6,0
2,5
2,8
3,47
15
9,716
65

8
8,0
3,2
3,8
4,66
25,6
17,708
69

10
10,0
4,0
4,8
5,78
40
27,744
69

12
12,1
4,8
5,8
6,99
58,08
40,542
70

15
14,3
5,7
7,0
8,4
81,51
58,8
72

80
2
2,0
1,0
0,8
1,27
2,0
1,016
51

4
3,9
1,8
1,8
2,59
7,02
4,662
66

6
5,9
2,7
2,6
3,89
15,93
10,114
63

8
7,7
3,5
3,6
5,05
26,95
18,18
67

10
10,0
4,4
4,6
6,54
44
30,084
68

12
12,1
5,3
5,8
8,01
64,13
46,458
72

15
14,4
6,2
7,2
9,86
89,28
70,992
52

70
2
2,0
1,1
0,8
1,49
2,2
1,192
54

4
3,9
2,0
1,6
2,93
7,8
4,688
60

6
6,0
3,1
2,6
4,56
18,6
11,856
64

8
7,9
4,1
3,6
6,06
32,39
21,816
67

10
10,1
5,0*
4,6
7,75
50,5
35,65
71

12
12,1
6,0
5,6
9,56
72,6
53,536
74

15
14,4
7,0
6,8
11,39
100,8
77,452
77

60
2
1,9
1,2
0,8
1,75
2,28
1,4
61

4
3,8
2,4
1,6
3,47
9,12
5,552
61

6
5,8
3,4
2,4
5,09
19,72
12,216
62

8
8,1
4,7
3,4
7,2
38,07
24,48
64

10
10,0
5,7
4,2
8,89
57
37,338
66

12
12,0
7,0*
5,2
10,8
84
56,16
67

15
14,3
8,0
6,2
12,61
114,4
78,182
68

50
2
1,9
1,4
0,8
2,06
2,66
1,442
54

4
3,8
2,7
1,4
4,09
10,26
5,726
56

6
5,9
4,2
2,2
6,31
24,78
13,882
56

8
7,8
5,4
3,0
8,3
42,12
24,9
59

10
9,7
7,0*
4,0
11,02
67,9
44,08
65

12
11,8
8,0
5,0
13,4
94,4
67
71

15
14,1
10,0
6,0
16,22
141
97,32
69

Графический материал:

График 1. Зависимость напряжения на вторичной обмотке от напряжения на первичной.



Из графика видно, что отношение между напряжением на во вторичной и первичной обмотках трансформатора остается постоянным и равно примерно 1,8.

График 2. Зависимость полезной мощости от напряжения на вторичной обмотке.



Графики при разных значениях сопротивления R.

Вывод: в ходе лабораторной работы я изучил явления электромагнитной и взаимной индукции при помощи трансформатора. Ознакомился с принципом действия однофазного трансформатора. Провел обработку данных результатов измерений и рассчитали КПД трансформатора. Построил графики зависимостей мощностей трансформатора от напряжения на вторичной обмотке при разных сопротивлениях реостата. Все полученные результаты измерений и вычислений, находящихся в таблицах 1 и 2, соответствуют здравому смыслу и ожидаемому теоретическому значению.

Смотрите также файлы