2020-04-12
79Практическая работа № 5.
ЦЕЛЬ: Изучить работу трансформатора при холостом и рабочем ходе. Рассчитать коэффициент трансформации, определить КПД трансформации.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:
Трансформатор преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте. Он состоит из замкнутого сердечника, изготовленного из специальной листовой трансформаторной стали, на котором располагаются две катушки (их называют обмотками) с разным числом витков из медной проволоки. Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Устройства, потребляющие электроэнергию, подключаются ко вторичной обмотке, их может быть несколько.
Если первичную обмотку подключить к источнику переменного напряжения, а вторичную оставить разомкнутой (этот режим работы называют холостым ходом трансформатора), то в первичной обмотке появится слабый ток, создающий в сердечнике переменный магнитный поток. Этот поток наводит в каждом витке обмоток одинаковую ЭДС, поэтому ЭДС индукции в каждой обмотке будет прямо пропорциональна числу витков в этой обмотке, т.е.: 
.
|
|
|
При разомкнутой вторичной обмотке напряжение на ее зажимах U2 будет равно наводимой в ней ЭДС 
. В первичной обмотке ЭДС 
по числовому значению мало отличается от подводимого к этой обмотке напряжения U1, практически их можно считать равными, поэтому 
, где K – коэффициент трансформации.
Если вторичных обмоток несколько, то коэффициент трансформации для каждой из них рассчитывается аналогично.
Если во вторичную цепь трансформатора включить нагрузку, то во вторичной обмотке возникнет ток. Этот ток создает магнитный поток, который, согласно правилу Ленца, должен уменьшить изменение магнитного потока в сердечнике, что, в свою очередь, приведет к уменьшению ЭДС индукции в первичной обмотке, поэтому ток в первичной обмотке должен возрасти, восстанавливая начальное изменение магнитного потока. При этом увеличивается мощность, потребляемая трансформатором от сети.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
- Зарисовать цепь по схеме.
2. Рассчитать сопротивление холостого хода трансформатора.
3. Рассчитать напряжение во вторичной цепи, изменяя нагрузку
- Рассчитать мощность в первичной и во вторичной цепях при каждой нагрузке по формуле P=IU
- Определить КПД трансформатора при каждой нагрузке N=(P1/P2)X∙100%.
P1 – мощность, потребляемая первичной цепью трансформатора.
P2 – мощность, потребляемая вторичной цепью трансформатора.
- Найти КПДср.
- Определить коэффициент трансформации по напряжению K1=U1/U2.
- Определить коэффициент трансформации по току K2=I2/I1.
- Занести данные в таблицу.
- Построить графики зависимости К-1(I2); К-2(U2)
|
|
|
- Сделать вывод по работе.
ТАБЛИЦА:
| физич. вел-ны | первичная цепь | вторичная цепь | коэффиц.трансф-ии по напряж. | коэффиц.трансф-ии по силе тока | КПД | среднее зна-ие кпд | ||||||
| напряжение | сила тока | мощ-сть | внутрен.сопр-е | напряжение | сила тока | мощ-сть | сопротивление | |||||
| обо-ние | U | I | P | r | U | I | P | R | K-1 | K-2 | кпд | кпд |
| ед.из-ия | В | А | Вт | Ом | В | А | Вт | Ом |
|
| % | % |
| № 1 | 180 | 4 |
|
|
| 0,3 |
| 2 |
|
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
| 0,28 |
| 4 |
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
| 0,26 |
| 6 |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
| 0,24 |
| 8 |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
| 0,22 |
| 10 |
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
| 0,2 |
| 12 |
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Что называется трансформатором?
2. Какая цепь называется первичной?
3. Какая цепь называется вторичной?
4. Какое явление лежит в основе работы трансформатора?
5. Когда трансформатор называется повышающим?
6. Когда понижающим?
7. Что такое ток холостого хода?
· 1 вариант-данные в таблице, остальные (U +№, I + 0,№, R +№)
· № -номер Вашего варианта
· Отчет сдать до 3 апреля
· Присылать на Вайбер
