3. Контрольные вопросы

3.1. Как опытным путем определить взаимную индуктивность воздушного трансформатора, активное сопротивление, индуктивность?

3.2. Для воздушного трансформатора сделать эквивалентную замену индуктивных связей, начертить эквивалентную схему и доказать, что она соответствует уравнениям воздушного трансформатора.

3.3. Ввести понятие идеального трансформатора и пояснить прямо по схеме, как перейти от реального к идеальному трансформатору (условия идеальности).

4. Схема компонентной цепи

Схема компонентной цепи для эксперимента (рис. 2) собрана на макетной плате (рис. 3). На входе воздушного трансформатора стоит усилитель мощности.

Рис. 2.

Рис. 3.

Измерительная панель приборов со схемой представлена на рис 4.

Рис. 4

5. Порядок проведения работы

5.1. Подготовить NI Elvis II к проведению лабораторной работы и подключить измерительную панель (рис. 4), ознакомиться с работой универсального прибора (п.3.2 «РП NI ELVIS II»).

5.2. Установить частоту 1-2 кГц и амплитуду на входе усилителя мощности порядка 0,5-1 В. Напряжение на входе цепи должно быть ≤ 4 В.

5.3. Убедиться в нормальном функционировании измерительных приборов. Значение частоты снимать с генератора. Коммутация ключей для изменения нагрузки приведена в табл. 1.

Таблица 1

Режимы	K3	K4	K5	K6
Холостого хода	-	-	-	-
Rн= R3=510 Ом	+	-	-	-
Rн= R4=1 кОм	-	+	-	-
Rн= R5=2 кОм	-	-	+	-
Короткого замыкания (R2=100 Ом)	-	-	-	+

5.4. Замерить параметры U_R1, U_R2, U₂, U₃.Рассчитать значения I₁, I₂,P, X_M, M, L. Результаты измерений и расчетов внести в табл. 2.

Таблица 2.

Опыт холостого хода					Расчет
U2	UR1	UR2	U3		I1	I2	P	XM	M	L
В	В	В	В	рад/с	А	А	Вт	Ом	Гн	Гн

5.5. По экспериментальным и расчетным данным построить топографическую векторную диаграмму напряжений схемы рис. 2 при одной нагрузке. Для этого необходимо:

- записать уравнения законов Кирхгофа в комплексной форме;

- рассчитать напряжения на участках цепи и данные расчета внести в табл. 3.

Таблица 3

Расчетные данные
UR2=I2R2	UX2=I2X2	UR1=I1R1	UX1=I1X1	UM1=I2XM
В	В	В	В	В

5.6. Из диаграммы определить U_M2= I₁X_M.Сравнить значения первичного напряженияU₁и угол сдвига фаз₁, полученные из опыта и векторной диаграммы.

5.7. Приняв К=1, А=2 при тех же значениях входного напряжения и частоты для схемы рис. 2 рассчитать параметры идеального трансформатора: Z_ВХ, Z_Н, L₁, R₁, L₂, R₂, а такжеI₁, U₂, I₂.

У к а з а н и е. При построении диаграммы для схемы рис. 2 разметить условно положительные направления напряжений на участках цепи, учтя согласный характер включения катушек. Уравнение равновесия напряжений для второго контура удобнее записать в виде U₂+I₂R₂+I₂jX_L=I₁jX_M . В начале построения диаграммы выбираем вектор тока I₂ с начальной фазой ₂= 0 и с началом отсчета из точки 2'.