Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

14 (5) transformator

.docx
Скачиваний:
35
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
67.78 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра общей и технической физики

Отчет по лабораторной работе № 14

Тема: «ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА»

Выполнил: студент гр. МГП-13_ __________ /Жегунов П.С./

(подпись) (Ф.И.О.)

Проверил: ассистент __________ /Кожокарь М.Ю./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2014

Цель работы.

Исследование электромагнитной индукции и магнитного потока при помощи трансформатора, определение коэффициента трансформации, передаваемой мощности (без учета потерь), коэффициента полезного действия (КПД).

Краткое теоретическое содержание.

    1. Явление, изучаемое в работе:

Изменение напряжения переменного тока.

    1. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока.

Коэффициент трансформации – отношение числа витков на первичной обмотке к вторичной, показывающее, во сколько раз ЭДС во вторичной обмотке трансформатора больше (или меньше), чем в первичной.

Напряженность поля — векторная физическая величина, определяемая силой, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля.

Напряжение – физическая величина, определяемая работой, совершаемой суммарным полем электростатических и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда в данном участке цепи.

Сила тока – скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Магнитный поток — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность .

Мощность тока — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой.

Схема установки.

- напряжение на первичной обмотке

- напряжение на вторичной обмотке

- амперметры

- вольтметр

Основные расчетные формулы.

  1. Расчет коэффициента полезного действия:, где:

КПД – коэффициент полезного действия, %;

I1 – сила тока на первичной обмотке, А;

I2 – сила тока на вторичной обмотке, А;

U1 – напряжение на первичной обмотке, В;

U2 – напряжение на вторичной обмотке, В;

  1. Расчет коэффициент трансформации: , где:

k – коэффициент трансформации, величина безразмерная;

U1 – напряжение на первичной обмотке, В;

U2 – напряжение на вторичной обмотке, В;

  1. Расчет передаваемой мощности: , где:

P – мощность тока, Вт;

N1 – число витков на первичной обмотке, величина безразмерная;

N2 - число витков на первичной обмотке, величина безразмерная;

U1 – напряжение на первичной обмотке, В;

R2 – сопротивление на вторичной обмотке, Ом.

Формулы погрешностей косвенных измерений.

Таблицы с результатами измерений и вычислений.

Таблица 1:

Отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках :

Uблока питания, В

U1, В

U2, В

U1/ U2

2

2

1

2

4

4

2

2

6

6

3,5

1,7

8

8

5

1,6

10

10

6

1,6

= 1,78 ; трансформатор является понижающим.

Таблица 2:

Определение мощности тока :

Uблока питания, В

U1, B

I1, A

U2, B

I2, A

P, Вт

2

2

0,18

1

0,16

0,16

4

4

0,34

2

0,37

0,74

6

6

0,5

3

0,57

1,71

8

8

0,66

4,5

0,75

3,38

10

10

0,8

5,5

0,97

5,34

= 2,26 Вт

Таблица 3:

Определение КПД трансформатора :

Uблока питания, В

U1, B

I1, A

U2, B

I2, A

КПД, %

2

2

0,10

1

0,08

40

4

4

0,26

2

0,2

38

6

6

0,36

3,5

0,32

52

8

8

0,46

5

0,44

60

10

10

0,56

6

0,55

59

= 50 %

Примеры вычислений.

К таблице 1:

U1/ U2 = 2 В /1 В = 1 К таблице 2:

К таблице 3:

Вывод.

В ходе данной лабораторной работы я исследовал явление электромагнитной индукции и магнитного потока при помощи трансформатора; определил коэффициент трансформации = 1,780,046 , передаваемую мощность= 2,260,03 Вт, коэффициент полезного действия= 502,98%.

Соседние файлы в предмете Физика