Лабораторна робота 5
Тема: Вимірювання індуктивності і ємності
Мета: Навчитись вимірювати індуктивність та ємність непрямими методами
Прилади і матеріали:
Амперметр 1 А
Вольтметр 600 В
Котушка індуктивності АХ, ВУ
Конденсатори
Порядок виконання роботи
Ознайомитись з приладами їх паспортні дані занести в таблицю 1.
Таблиця 1 -Технічні характеристики приладів
№ п/п |
Назва приладу |
Заводський номер |
Вимірювана величина |
Система |
Різновидність вимірюваного струму |
Межі вимірювання |
Ціна поділки |
Клас точності |
Тип приладу |
Робоче положення |
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
З
Рис. 1 - Схема для вимірювання індуктивності котушки АХ
ібрати схему (рис.І) для вимірювання індуктивності котушки АХ.
Зібрану схему перевірить і показати керівникові. Після дозволу керівника подати напругу. Схема працює при змінній напрузі 150 В, яка встановлюється движком ЛАТРА на лабораторному столі. Виміри приладів записати в таблицю 2 і виключити джерело напруги.
3. Дослід повторити для вимірювання індуктивностей котушок: а) ВУ, б) АХ, ВУ включених між собою послідовно, потім паралельно. Всі перемикання в схемі необхідно робити при відключеному джерелі живлення.
Після кожного перемикання схему обов’язково показати керівнику. Записати в таблицю 2 результати вимірювань, і також показати керівнику для перевірки, після чого схему розібрати. На основі експериментальних даних обчислити індуктивність. Індуктивність визначаться виходячи з величини індуктивного опору
XL
= ω
L;
ω=2
π
f,
звідси L=
=
де f=50 Гц – промислова частота змінного струму.
Для того шоб визначити індуктивний опір XL, необхідно спочатку обчислити повний опір Z і активний опір R на основі дослідних даних.
Z
=
;
R
=
Тоді
індуктивний опір знаходиться з трикутника
потужності XL=
4. Зібрати схему (рисунок 2) для непрямого вимірювання ємності С1. Після перевірки схеми керівником, включить джерело живлення та встановити ЛАТРОМ напругу 100 В. Покази приладів записати. Аналогічні виміри зробити для вимірювання ємності конденсатора С2, а також конденсаторів С1 і С2 включених між собою послідовно і параллельно.
Рисунок 2 – Схема включення приладів для вимірювання ємності
Після зняття вимірів і перевірки керівника схему розібрати і обчислити величину ємностей для всіх чотирьох випадків на основі дослідних даних.
Оскільки в схему включається навантаження чисто ємнісного характеру, та активний опір даного кола R=0.
Тому з трикутника потужностей ємкісний опір по величині буде рівним повному опору Z.
Xc=
=
=Z,
а Z
=
Таким чином ємкісний опір визначиться на основні дослідних даних
Xc
=
=
→ C
=
=
,
де f
– частота змінного струму
5. Результати занести в табл. 2.
Величина ємності двох конденсаторів С1 і С2 ввімкнених послідовно між собою
С
=
При паралельному включенні конденсаторів їх загальна ємність С= С1+С2
Результати, одержані на основі формул зрівняти з результатами, одержаними по дослідним даним і зробити висновок про точності вимірювань.
Таблиця 2 – дослідні дані
№ п/п |
При вимірюванні індуктивності |
При вимірюванні ємності |
||||||||||||||||||||||||
Виміряні величини |
Розраховані величини |
Виміряні величини
|
Розраховані величини |
|||||||||||||||||||||||
I |
U |
Р |
ω |
L |
I |
U |
C |
Cпос |
Спар |
|||||||||||||||||
А |
под |
В |
под |
Вт |
под |
рад /с |
Гн |
А |
под |
В |
под |
Ф |
Ф |
Ф |
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
Х |
|||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
Х |
|||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
|||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
|
|||||||||||