Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 2
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 по лабораторной работе №14
По дисциплине ФИЗИКА
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Иccледование работы однофазного трансформатора.
Автор: студент гр. ПМК-22 Николаев А.А.
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:
Дата:
Проверил:
(должность) (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. Экспериментальное определение и исследование характеристик однофазного трансформатора.
Изучаемое явление- электромагнитная индукция
Краткое теоретическое содержание
Трансформатор – электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины без изменения частоты тока.
Электромагнитная индукция – это явление возникновения тока в замкнутом проводнике при прохождении через него магнитного потока, изменяющегося со временем.
Мощность электрического тока – физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Численно равна работе, совершенной в единицу времени.
Коэффициент полезного действия (КПД)
— характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением отдаваемой активной мощности к потребляемой.
Взаимная индукция – явление возникновения ЭДС индукции в одном контуре при изменении силы тока в другом контуре.
Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока.
Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции Фарадея, заключающийся в том, что при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего какой-либо проводящий контур, в нем наводится (индуцируется) электродвижущая сила электромагнитной индукции. При этом направление ЭДС таково, что возникающий в контуре под действием данной ЭДС индуцированный ток создает магнитное поле, препятствующее изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток (правило Ленца).
Схема установки
A – амперметр
V – вольтметр
– напряжение питания
– напряжение сопротивления
Основные расчетные формулы
-
Коэффициент трансформации
, где
- напряжения на первичной и вторичной обмотках соответственно.
-
Полезная мощность, Вт
сила тока в первичной обмотке, А.
-
Передаваемая мощность (выходная мощность), Вт
сила тока во вторичной обмотке
, А.
-
КПД трансформатора
Исходные данные:
Погрешность прямых измерений:
Погрешности косвенных измерений
-
Абсолютная погрешность вычисления коэффициента трансформации
-
Абсолютная погрешность вычисления мощности
-
Абсолютная погрешность вычисления коэффициента полезного действия
Обработка результатов
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений коэффициента трансформации при различных значениях напряжения.
Uбп | U1 | U2 | K |
В | В | В | |
2,00 | 1,60 | 0,80 | 2,00 |
4,00 | 3,80 | 2,00 | 1,90 |
6,00 | 5,90 | 3,00 | 1,97 |
8,00 | 7,40 | 3,90 | 1,90 |
10,00 | 9,80 | 5,20 | 1,88 |
12,00 | 12,00 | 6,20 | 1,94 |
14,00 | 13,90 | 7,20 | 1,93 |
Таблица 2. Результаты измерений и вычислений передаваемой мощности и КПД трансформатора при R= 10 Ом.
Uбп | U1 | I1 | U2 | I2 | P1 | P2 | η |
В | В | А | В | А | Вт | Вт | % |
2,00 | 0,60 | 0,06 | 0,40 | 0,04 | 0,036 | 0,016 | 44,44 |
4,00 | 3,80 | 0,25 | 1,90 | 0,25 | 0,95 | 0,48 | 50,00 |
6,00 | 5,80 | 0,36 | 3,00 | 0,38 | 2,09 | 1,14 | 54,60 |
8,00 | 7,30 | 0,44 | 3,80 | 0,48 | 3,21 | 1,82 | 56,79 |
10,00 | 9,80 | 0,56 | 5,20 | 0,64 | 5,49 | 3,33 | 60,64 |
12,00 | 12,00 | 0,66 | 6,20 | 0,78 | 7,92 | 4,84 | 61,06 |
14,00 | 13,50 | 0,76 | 7,00 | 0,90 | 10,26 | 6,30 | 61,40 |
Таблица 3. Результаты измерений и вычислений передаваемой мощности и КПД трансформатора при R= 9 Ом.
Uбп | U1 | I1 | U2 | I2 | P1 | P2 | η |
В | В | А | В | А | Вт | Вт | % |
2,00 | 1,80 | 0,15 | 0,80 | 0,13 | 0,27 | 0,10 | 38,52 |
4,00 | 3,80 | 0,27 | 1,90 | 0,28 | 1,03 | 0,53 | 51,85 |
6,00 | 5,80 | 0,38 | 3,00 | 0,43 | 2,20 | 1,29 | 58,53 |
8,00 | 7,60 | 0,47 | 3,90 | 0,56 | 3,57 | 2,18 | 61,14 |
10,00 | 9,80 | 0,60 | 5,20 | 0,73 | 5,88 | 3,80 | 64,56 |
12,00 | 12,00 | 0,70 | 6,10 | 0,87 | 8,40 | 5,31 | 63,18 |
14,00 | 13,00 | 0,78 | 6,90 | 0,98 | 10,14 | 6,76 | 66,69 |