Файл: Лабораторная работа по теме Исследование работы однофазного трансформатора.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 89
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра ОТФ
Лабораторная работа по теме
«Исследование работы однофазного трансформатора»
| По дисциплине | Физика |
| | (наименование учебной дисциплины согласно учебного плана) |
| Автор: студент гр. | ЭРБ-22 | | | | Шевченко Д.И | |||||||||
| | (шифр группы) | | (Подпись) | | (Ф.И.О.) | |||||||||
| Курс: | 1 | | | | | | ||||||||
| ОЦЕНКА: | | | | | | | ||||||||
| Дата: | | | | | | | ||||||||
| ПРОВЕРИЛ | доцент | | | | Тупицкая Н.А | |||||||||
| | (Должность) | | (подпись) | | (Ф.И.О.) | |||||||||
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2022
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы - изучить явления электромагнитной индукции и взаимной индукции при помощи трансформатора. Ознакомиться с принципом действия однофазного трансформатора. Экспериментально определить и исследовать характеристики однофазного трансформатора.
КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
В данной лабораторной работе изучаются явления электромагнитной индукции и взаимной индукции при помощи трансформатора.
Трансформатор (от лат. transformare — «превращать, преобразовывать») - электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины без изменения частоты тока.
Коэффициент трансформации – соотношение количества витков намоточного провода в первичной обмотке к количеству витков обмоточного провода во вторичной обмотке. Данное значение показывает, насколько токовое напряжение в одной обмотке отличается от напряжения в другой.
Коэффициент полезного действия трансформатора – отношение мощностей вторичной и первичной обмоток трансформатора. Коэффициент полезного действия характеризует эффективность преобразования напряжения в трансформаторе.
Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле.
Взаимоиндукция (взаимная индукция) – частный случай электромагнитной индукции. Взаимоиндукция – явление возникновения ЭДС индукции в одном контуре при изменении силы тока во втором контуре и наоборот.
ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ
, где K – коэффициент трансформации, 
- напряжения на первичной и вторичной обмотках соответственно.
, где P – передаваемая мощность, I – сила тока, U – напряжение.
, где η –
коэффициента полезного действия трансформатора,
– передаваемая мощность на первичной и вторичной обмотках соответственно.ФОРМУЛЫ ПОГРЕШНОСТИ
Формулы прямых погрешностей:
, 
– погрешности измерения силы тока на первичной и вторичной обмотках соответственно. 
– погрешности измерения напряжения на первичной и вторичной обмотках соответственно.Формулы косвенных погрешностей:
– Средняя абсолютная погрешность косвенного измерения коэффициента трансформации.
– Средняя абсолютная погрешность косвенного измерения передаваемой мощности.
– Средняя абсолютная погрешность косвенного измерения КПД трансформатора.СХЕМА УСТАНОВКИ
Рисунок 1 – Электрическая схема установки.
ХОД РАБОТЫ
Таблица №1. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации.
| Uб. п., В | U1, В | U2, В | K=U1/U2 |
| 2 | 3,2 | 2,0 | 1,6 |
| 4 | 6,4 | 4,0 | 1,6 |
| 6 | 10,0 | 6,2 | 1,61 |
| 8 | 13,0 | 8,0 | 1,62 |
| 10 | 16,2 | 10,2 | 1,59 |
| 12 | 20,0 | 12,4 | 1,61 |
| 14 | 23,0 | 16,2 | 1,42 |
Таблица №2. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации.
| Uб. п., В | U1, B | I1, мA | U2, B | I2, мA | P1, мВт | Р2,мВт |  |
| 2 | 2,4 | 0,59 | 1,8 | 0,25 | 1,41 | 0,45 | 32 |
| 4 | 5,4 | 1,2 | 3,6 | 0,57 | 6,4 | 2,05 | 31 |
| 6 | 8,0 | 1,76 | 5,4 | 0,87 | 14,0 | 4,69 | 33 |
| 8 | 11,0 | 2,26 | 7,0 | 1,14 | 24,8 | 7,98 | 32 |
| 10 | 13,2 | 2,87 | 9,2 | 1,46 | 37,8 | 13,43 | 35 |
| 12 | 16,0 | 3,4 | 11,0 | 1,74 | 54,4 | 19,14 | 35 |
| 14 | 18,2 | 3,88 | 12,4 | 1,99 | 70,6 | 24,67 | 35 |
Таблица №3. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации.
| Uб. п., В | U1, B | I1, мA | U2, B | I2, мA | P1, мВт | Р2,мВт | |
| 2 | 2,4 | 0,65 | 1,6 | 0,28 | 1,56 | 0,448 | 28 |
| 4 | 5,4 | 1,3 | 3,8 | 0,63 | 7,02 | 2,394 | 34 |
| 6 | 8,2 | 1,95 | 5,6 | 0,98 | 15,99 | 5,488 | 34 |
| 8 | 11 | 2,5 | 7,6 | 1,28 | 27,5 | 9,728 | 35 |
| 10 | 13 | 3,14 | 9 | 1,62 | 40,82 | 14,58 | 35 |
| 12 | 16 | 3,74 | 11 | 1,94 | 59,84 | 21,34 | 35 |
| 14 | 18 | 4,25 | 12 | 2,21 | 76,5 | 26,52 | 34 |
Таблица №4. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации.
| Uб. п., В | U1, B | I1, мA | U2, B | I2, мA | P1, мВт | Р2,мВт |  |
| 2 | 2,4 | 0,72 | 1,6 | 0,33 | 1,73 | 0,59 | 30 |
| 4 | 5,2 | 1,38 | 3,6 | 0,68 | 7,18 | 2,45 | 34 |
| 6 | 7,8 | 2,11 | 5,4 | 1,08 | 16,46 | 5,83 | 35 |
| 8 | 11 | 2,76 | 7 | 1,44 | 30,36 | 10,08 | 33 |
| 10 | 13 | 3,41 | 9 | 1,8 | 44,33 | 16,2 | 36 |
| 12 | 15 | 4,08 | 11 | 2,16 | 61,2 | 23,76 | 39 |
| 14 | 17 | 4,64 | 12 | 2,46 | 78,88 | 29,52 | 37 |
Таблица №5. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации.
| Uб. п., В | U1, B | I1, мA | U2, B | I2, мA | P1, мВт | Р2,мВт | |
| 2 | 2,4 | 0,78 | 1,8 | 0,36 | 1,87 | 0,64 | 34 |
| 4 | 4,8 | 1,51 | 3,4 | 0,77 | 7,25 | 2,61 | 36 |
| 6 | 7,4 | 2,31 | 5,4 | 1,21 | 17,09 | 6,53 | 38 |
| 8 | 10 | 3,01 | 7 | 1,6 | 30,1 | 11,2 | 37 |
| 10 | 12 | 3,75 | 9 | 2,01 | 45 | 18,09 | 40 |
| 12 | 15 | 4,48 | 11 | 2,41 | 67,2 | 26,51 | 39 |
| 14 | 17 | 5,14 | 12 | 2,77 | 87,38 | 33,24 | 38 |