2015-10-22
530
Мета роботи: 1. Поглибити знання з явищ електромагнітної індукції і самоіндукції та їх практичного використання
2. Розглянути на досліді будову і призначення трансформатора, його роботу та застосування.
3. Дослідити роботу трансформатора в різних режимах.
Обладнання: - трансформатор
- джерело змінної напруги;
- омметр;
- два амперметри;
- два вольтметри;
- лампа накалювання;
- з’єднувальні провідники.
Короткі теоретичні відомості:
.
Змінний струм порівняно з постійним струмом має важливі переваги: напругу змінного струму легко можна змінити за допомогою явища електромагнітної індукції. Пристрой, який змінює напругу, і відповідно, силу змінного струму, називається трансформатором. Він складається з замкненого феромагнітного сердечника, на якому є дві (та й більше) ізольованих одна від одної обмоток. Одна з них, яка вмикається в коло з даною напругою, називається первинною, а вторинна обмотка з потрібною напругою з’єднується зі споживачем.
Первинна обмотка створює всередині себе змінний магнітний потік, який концентрується в сердечнику, і тому в кожному витку навколо сердечника наводиться ЕРС індукції, і чим більше витків має обмотка, тим більше ЕРС індукції на її кінцях, т.щ. ЕРС індукції в обмотках прямо пропорційна числу витків. Таким чином, у первинній обмотці з числом витків N1, завдяки самоіндукції, виникає ЕРС ε1, а у вторинній обмотці з числом витків N2 наводиться ЕРС індукції ε2, тоді
|
|
|
де k – коефіцієнт трансформації
Якщо вторинна обмотка не підключена до споживача, то такий режим роботи трансформатора називається холостим.
У первинній обмотці
де U1 – напруга джерела на первинній обмотці;
І1 r1 – падіння напруги на первинній обмотці;
Мал. 1 І1 – сила споживаного первинною обмоткою струму
r – її опір.
Оскільки при холостому режимі струм у вторинній обмотці І2 відсутній, то напруга на її кінцях U2 = ε2. У робочому режимі трансформатора вторинна обмотка, яка підключена до споживача, є джерелом з ЕРС ε2 і внутрішнім опором r2 (опором вторинної обмотки). Навантаження (споживач) вживає струм I2 при напрузі U2. Тоді
ε2 = І2 r2 + U2
мал.2
