Лабораторная работа № 22

Определение коэффициента магнитной связи

Между катушками

Цель работы:  1. Определение коэффициента магнитной связи катушек

                        с  различными сердечниками.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен:

     знать: -устройство и принцип действия трансформатора

уметь:   - производить измерения тока и напряжения при помощи мульти 

              метра;

Оборудование: лабораторный стенд.

Краткие теоретические сведения

 Трансформатор состоит из двух или большего числа катушек (обмоток), магнитная связь между которыми обеспечивается с помощью ферромагнитного сердечника.     

 Трансформаторы используются для преобразования и согласования напряжений, токов и сопротивлений, а также для развязывания электрических цепей (гальваническая раз­вязка).

 В идеальном трансформаторе потребляемая им мощность равна мощности, отда­ваемой в нагрузку. В реальности, однако, имеют место потери мощности в меди обмо­ток (в омических сопротивлениях обмоток) и в сердечнике трансформатора, поэтому резистору нагрузки отдается только часть потребляемой трансформатором мощности.

Коэффициент магнитной связи. Чтобы обеспечить требуемую магнитную связь между первичной и вторичной об­мотками трансформатора, их помещают на общем сердечнике (рис. 22.1).

Рис. 22.1

 

Когда по первичной обмотке W₁ протекает ток  I₁, то большая часть создаваемого им магнитного потока Ф₀ сцепляется также и с витками вторичной катушки W₂. Одна­ко часть создаваемого первой катушкой потока Фs замыкается минуя вторую катушку. Эта часть потока называется потоком рассеяния.

   Отношение

К_СВ = Ф₀ / (Ф₀+ Фs)

называется  коэффициентом магнитной связи. Его  можно выразить через напряжения U₁ и U₂ при холостом ходе и число витков:

В идеальном трансформаторе коэффициент связи стремится к единице, однако равным или больше единицы он быть неможет.

Во избежание искажения сигналов при их трансформировании и для исключения преждевременного магнитного насыщения материала сердечника постоянным током иногда в сердечнике создают зазор из неферромагнитного материала. Но тогда коэф­фициент связи уменьшается.

Порядок проведения работы

Задание

Измеряя напряжения, определите коэффициент магнитной связи между катушками

• при наличии замкнутого сердечника;

• при наличии сердечника с зазором;

• при наличии половины сердечника;

• при отсутствии сердечника