Лабораторный практикум / 1-ая физическая лаборатория / 105 - Протекание переменного тока в цепях с железом (феррорезонанс) / Зверев

Зверев Дмитрий. ___ ___ _______

Честно говоря, коэффициент, который посчитан в конце работы, можно получить любой, просто подставляя нужные цифири в формулу.

Отчет по работе №105

«Исследование дросселя. Феррорезонанс».

Цель работы: экспериментально исследовать поведение катушки с железом в качестве дросселя, изучить явление феррорезонанса и работу простейших феррорезонансных стабилизаторов напряжения.

Приборы: автотрансформатор со скользящим контактом типа РНО-250-2, вольтметр автотрансформатора (шкала – 250 В, цена деления – 10 В, класс точности – 1,5), вольтметр (шкала – 300 В (150 дел.), цена деления – 1, класс точности – 0,5), миллиамперметр (шкала – 200 мА (100 дел.), цена деления – 1, класс точности – 0,5), амперметр (шкала – 0,5 А (100 дел.), цена деления – 1, класс точности – 0,5), конденсатор (С = 0,5 мкФ  5 %), дроссель (клеммы 1,4, R_{дросселя} = 89 Ом  2,5 %).

Ход работы:

1. Исследование дросселя.

Для исследования дросселя соберем следующую схему:

в которой R - защитное сопротивление; C - конденсатор, за счет феррорезонанса расширяющий пределы регулировки напряжения; L - дроссель. Изменяя напряжение, снимаемое с автотрансформатора, исследуем зависимость напряжения на дросселе (U_вых) от силы тока I.

Для вычисления коэффициента самоиндукции L воспользуемся формулой: , где  = 50 Гц ( = 0,5 Гц) , r = 89 Ом ( r = 2 Ом)

По этим данным построим следующие графики.

В ольтамперная характеристика дросселя.

Кривая зависимости коэффициента самоиндукции L от силы тока I.

2. Исследование явления феррорезонанса.

Д ля исследования явления феррорезонанса соберем следующую схему:

Выберем емкость конденсатора C = 0,5 мкФ, при этом клеммы на дросселе 1,4. Регулируя напряжение трансформатора U_вх , измерим напряжение цепочки (LC) U для каждого значения силы тока I. Величину импеданса Z вычислим по формуле: , где U = 0,5 В, а I = 0,5 мА (0,005 мА).

Значения силы тока после 190 мА снимались с амперметра.

По этим данным построим следующие графики.

График зависимости U от I

Определим величину отрицательного сопротивления . Точка минимума (резонанса) при I = 190 мА

График зависимости U_вх от I

График зависимости импеданса Z от силы тока I

Запишем формулу Томсона Гн.

В точке резонанса равенство Z=r практически выполняется: Z = 321 Ом, r = 386 Ом

3. Изучение феррорезонансного стабилизатора.

Для исследования феррорезонансного стабилизатора соберем следующую схему:

П одобрав сопротивление на потенциометре таким образом, чтобы , исследуем зависимость U_вых от U_вх.

П остроим график для данной зависимости:

Из графика определим номинальное входное напряжение U₀ = 84 В, номинальное выходное напряжение V₀ = 84 В, пределы стабилизации V₁ = 83 В, V₂ = 86 В, U₁ = 80 В, U₂ = 90 В.

Коэффициент стабилизации вычислим по формуле

-4-