Лабораторная работа №16 «Измерение индуктивности катушки в цепи переменного тока»

Цель работы: измерить (определить) индуктивность катушки в цепи переменного тока.

Оборудование:

• Источник переменного тока с регулятором напряжения;

• Катушка индуктивности;

• Мультиметр;

• Ключ;

• Соединительные провода.

Теория:

X_L – индуктивное сопротивление катушки, определяют по формуле:

отсюда

(1)

Кроме индуктивного, катушка обладает и активным сопротивлением R. Для его определения можно использовать 2 метода:

• включив катушку в цепь постоянного тока, измерить Iи Uиспользуя приборы для постоянного тока; рассчитать R=U/I.

• при наличии Омметра активное сопротивление можно непосредственно измерить в цепи переменного тока.

Полное сопротивление цепи переменного тока ; так как конденсатор в цепи отсутствует, (2).

Из (2) и формула (1) примет вид:

Для определения полного сопротивления цепи, содержащей катушку индуктивности, воспользуемся формулой

измерив U_д и I_д при помощи приборов для переменного тока.

Ход работы:

12. Собрать эл. цепь по схеме:

13. Измерить приборами переменного тока U_д= ;I_д= ; R=

14. Записать данные в таблицу:

Измерено
ν, Гц	50
U, B	6
I, A	0,034
R, Oм	97
Вычислено
∆пU, B	±0,1
∆0U, B	±0,1
∆U, B	±0,2
∆пI, A	±0,0001
∆0I, A	±0,0001
∆I, A	±0,0002
∆пR, Ом	±1
∆0R, Ом	±0,5
∆R, Ом	±1,5
Z, Ом	176
L, Гн	0,47
∆L/L, %	5,4
∆L, Гн	±0,03

Вычисления:

1. 

2. ; ν=50 Гц

Погрешности приборов:

;

;

;

для миллиамперметра ;

;

.

Относительная погрешность ε:

.

Тогда результат будет:

индуктивность катушки .

Вывод: Используя предложенное оборудование, измерили индуктивность катушки в цепи переменного тока. Результат с учетом погрешности приборов

.

Лабораторная работа №17 «Определение числа витков в обмотках трансформатора»

Цель работы: Опытным путем определить число витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

Оборудование:

• источник питания лабораторный;

• вольтметр;

• микроамперметр;

• трансформатор универсальный;

• соединительные провода;

• медная проволока.

Теория:

Трансформатор используется для измерения напряжения переменного тока с одновременным изменением силы тока практически без изменения его мощности.

Трансформатор состоит из двух катушек, содержащих разное число витков медного обмоточного провода, надеваемых на общий магнитопровод (сердечник).

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Одна катушка включается в цепь переменного тока и называется первичной. Ко второй подключают потребителя, эта катушка называется вторичной.

Для ненагруженного трансформатора (режим холостого хода):

где U₁ и U₂ – напряжение на первичной и вторичной обмотках; n₁ и n₂ – число витков в катушках.

Чтобы определить число витков в обмотке трансформатора, нужно изготовить вторичную обмотку из куска медного изолированного провода, наматывая на сердечник известное число витков – 60-100, тогда число витков в первичной обмотке:

Ход работы:

1. На сердечник трансформатора намотать 65 витков медного провода для вторичной обмотки.

2. Собрать трансформатор и включить его в сеть.

3. Измерить напряжение на первичной и вторичной обмотках (U₁ и U₂).

4. Найти число витков в первичной обмотке по формуле

6. Данные внести в таблицу:

   	n1	n2	U1, В	∆ U1, В	U2, В	∆ U2, В
   	497	65	13	0,05	1,7	0,05

   1. n₁ =497

6. Рассчитать погрешность: = + =0,004+0,03=0,034

Абсолютная погрешность равна n₁=0,034*497=16,9

Вывод: Для определения числа витков трансформатора удобно использовать одну из катушек с известным числом витков. Опытным путем рассчитали число витков в катушке трансформатора

497 16,9