ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 491
Скачиваний: 28
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и технической физики
ОТЧЕТ
Лабораторная работа №14
«Исследование работы однофазного трансформатора»
Выполнил: студент гр. ГС-21-1 / Шумер А.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: / /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2022 год
1) Цель работы:
Изучение явления электромагнитной индукции и взаимной индукции при помощи трансформатора. Ознакомление с принципом действия однофазного трансформатора. Экспериментальное определение и исследование характеристик однофазного трансформатора.
2) Краткое теоретическое содержание:
а) Явления, изучаемые в работе:
электромагнитная индукция.
б) Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:
Трансформатор (от лат. transformare — «превращать, преобразовывать») - электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины без изменения частоты тока.
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.
Закон электромагнитной индукции Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром.
3) Схема установки:
1) Измерительные приборы (два амперметра, вольтметр)
2) Двухполосный переключатель
4) Основные расчётные формулы:
,где К – теоретически рассчитываем коэффициент трансформации; N1 – число витков на катушке 1; N2 – число витков на катушке 2;
где U1 – напряжение на первичной обмотке, В; U2 – напряжение на вторичной обмотке, В;
где
- мощность на первичной обмотке трансформатора, Вт; I1 – сила тока на первичной обмотке, А;
где
- мощность на вторичной обмотке трансформатора, Вт; I2 – сила тока на вторичной обмотке, А;
,где
- идеальный КПД трансформатора.
Погрешности косвенных измерений:
Погрешности прямых измерений
В
А
Таблицы
Таблица 1. Показания приборов при неподключенном трансформаторе:
 , В |  , В |  , В |  |
| 2 | 1,6 | 1,15 | 1,39 |
| 4 | 3,6 | 2,35 | 1,53 |
| 6 | 5,6 | 3,2 | 1,75 |
| 8 | 7,6 | 4,6 | 1,65 |
| 10 | 9,6 | 5,8 | 1,66 |
| 12 | 11,6 | 7,0 | 1,66 |
| 15 | 14 | 8,5 | 1,65 |
Таблица 2. Показания приборов при R=10 Ом
| , В | , В |  , мА | , В |  , мА |  , Вт |  , Вт |  |
| 2 | 1,6 | 7,5 | 0,95 | 10,8 | 0,01 | 0,01 | 0,86 |
| 4 | 3,6 | 14,5 | 1,98 | 21,9 | 0,05 | 0,04 | 0,83 |
| 6 | 5,6 | 22 | 3,05 | 34,3 | 0,12 | 0,10 | 0,85 |
| 8 | 7,6 | 29 | 3,95 | 45,8 | 0,22 | 0,18 | 0,82 |
| 10 | 9,6 | 36,7 | 5,00 | 58,1 | 0,35 | 0,29 | 0,82 |
| 12 | 11,6 | 44 | 6,00 | 70,8 | 0,51 | 0,42 | 0,83 |
| 15 | 14 | 53,5 | 7,30 | 85,9 | 0,75 | 0,63 | 0,84 |
Таблица 3. Показания приборов при R=9 Ом
 , В |  , В |  , мА |  , В |  , мА | , Вт | , Вт | |
| 2 | 1,6 | 7,8 | 0,95 | 11,7 | 0,01 | 0,01 | 0,89 |
| 4 | 3,6 | 15,8 | 2,00 | 24,3 | 0,06 | 0,05 | 0,85 |
| 6 | 5,6 | 23,7 | 3,06 | 37,2 | 0,13 | 0,11 | 0,86 |
| 8 | 7,6 | 31 | 3,95 | 49,4 | 0,24 | 0,20 | 0,83 |
| 10 | 9,6 | 38,5 | 4,90 | 61,4 | 0,37 | 0,30 | 0,81 |
| 12 | 11,6 | 45,4 | 5,95 | 73,9 | 0,53 | 0,44 | 0,83 |
| 15 | 14 | 54 | 7,22 | 88,4 | 0,76 | 0,64 | 0,84 |
Таблица 4. Показания приборов при R=8 Ом
| , В | , В | , мА | , В | , мА | , Вт | , Вт | |
| 2 | 1,6 | 8,8 | 0,94 | 13,3 | 0,01 | 0,01 | 0,89 |
| 4 | 3,6 | 16,9 | 1,97 | 25,6 | 0,06 | 0,05 | 0,83 |
| 6 | 5,6 | 25,8 | 3,00 | 40,5 | 0,14 | 0,12 | 0,84 |
| 8 | 7,6 | 33,5 | 3,85 | 54,4 | 0,25 | 0,21 | 0,82 |
| 10 | 9,6 | 42,5 | 4,85 | 69,5 | 0,41 | 0,34 | 0,83 |
| 12 | 11,6 | 50 | 5,95 | 83,9 | 0,58 | 0,50 | 0,86 |
| 15 | 14 | 57 | 7,00 | 101,3 | 0,80 | 0,71 | 0,89 |
Таблица 5. Показания приборов при R=7 Ом
| , В | , В | , мА | , В | , мА | , Вт | , Вт | |
| 2 | 1,6 | 9,5 | 0,87 | 15,6 | 0,02 | 0,01 | 0,89 |
| 4 | 3,6 | 19,2 | 1,85 | 30,6 | 0,07 | 0,06 | 0,82 |
| 6 | 5,6 | 28,2 | 2,67 | 45,6 | 0,16 | 0,12 | 0,77 |
| 8 | 7,6 | 36,8 | 3,65 | 60,3 | 0,28 | 0,22 | 0,79 |
| 10 | 9,6 | 45,5 | 4,55 | 76,1 | 0,44 | 0,35 | 0,79 |
| 12 | 11,6 | 55,5 | 5,80 | 96 | 0,64 | 0,56 | 0,86 |
| 15 | 14 | 62 | 7,05 | 115,9 | 0,87 | 0,82 | 0,94 |
Таблица 6. Показания приборов при R=6 Ом
| , В | , В | , мА | , В | , мА | , Вт | , Вт | |
| 2 | 1,6 | 10,8 | 0,87 | 17,1 | 0,02 | 0,01 | 0,86 |
| 4 | 3,6 | 21,5 | 1,85 | 34,5 | 0,08 | 0,06 | 0,82 |
| 6 | 5,6 | 31,5 | 2,68 | 52,4 | 0,18 | 0,14 | 0,80 |
| 8 | 7,6 | 42,5 | 3,60 | 70,6 | 0,32 | 0,25 | 0,79 |
| 10 | 9,6 | 51 | 4,45 | 85,1 | 0,49 | 0,38 | 0,77 |
| 12 | 11,6 | 55 | 5,60 | 114,2 | 0,64 | 0,64 | 0,99 |
| 15 | 14 | 73 | 6,85 | 137,4 | 1,02 | 0,94 | 0,92 |