Лабораторна робота № 8

ТЕМА: Вимірювання індуктивності та ємності

ЦІЛЬ: Вивчення найбільш розповсюджених методів вимірювання ємності, індуктивності та взаємної індуктивності

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ДОМАШНЬОЇ ПІДГОТОВКИ: Необхідно вивчити теоретичний матеріал (л.1, с.153 – 161, л.2, с.221 - 223, л.3, с.147, л.4, с.130 – 139, л.5, с.221 – 225, л.6, с.99 – 104, л.7, 426 - 429)

ПРОГРАМА РОБОТИ:

1. Ознайомлення з приладами та апаратурою, які застосовуються в роботі та запис паспортних даних приладів.

2. Вимірювання індуктивності котушок методом “амперметра – вольтметра - ватметра”.

3. Вимірювання взаємної індуктивності двох котушок методом “амперметра – вольтметра – ватметра”.

4. Вимірювання взаємної індуктивності двох котушок методом “амперметра – вольтметра”.

5. Вимірювання ємності конденсаторів методом “амперметра – вольтметра – ватметра”.

6. Вимірювання ємності конденсаторів методом “амперметра – вольтметра”.

7. Порівняння результатів вимірювань взаємної індуктивності та ємності, які отримані різними методами.

8. Оформлення звіту та його захист.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ:

1. Ознайомитись з приладами та апаратурою, що застосовуються роботі та записати їх паспортні дані у таблицю 1.

2. Зібрати схему (рисунок 1) вимірювання індуктивності котушок методом “амперметра – вольтметра – ватметра”.

3. Здійснити вимірювання сили струму, напруги та потужності у колі з індуктивною котушкою.

4. За результатами вимірювань визначити величину індуктивності котушки за розрахунковими формулами (1)…(4). Результати вимірювань та обчислень представити в таблиці 2.

5. Зібрати схему (рисунок 2) вимірювання взаємної індуктивності двох котушок методом “амперметра – вольтметра – ватметра”.

6. Здійснити вимірювання сили струму, напруги та потужності у колі з двома котушками при їх одностайному та зустрічному з’єднанні.

7. За результатами вимірювань визначити величину взаємної індуктивності котушки за розрахунковою формулою (5). Результати вимірювань та обчислень представити в таблиці 3.

8. Зібрати схему (рисунок 3) вимірювання взаємної індуктивності двох котушок методом “амперметра – вольтметра”.

9. Здійснити вимірювання сили струму у колі з першою котушкою та напруги у колі з другою котушкою.

10. За результатами вимірювань визначити величину взаємної індуктивності котушки за розрахунковою формулою (6). Результати вимірювань та обчислень представити в таблиці 4.

11. Зібрати схему (рисунок 4) вимірювання ємності конденсаторів методом “амперметра – вольтметра – ватметра”.

12. Здійснити вимірювання сили струму, напруги та потужності у колі з конденсатором.

13. За результатами вимірювань визначити величину ємності конденсаторів за розрахунковими формулами (7)…(10). Результати вимірювань та обчислень представити в таблиці 5.

14. Зібрати схему (рисунок 5) вимірювання ємності конденсаторів методом “амперметра – вольтметра”.

15. Здійснити вимірювання сили струму та напруги у колі з конденсатором.

16. За результатами вимірювань визначити величину ємності конденсаторів за розрахунковою формулою (11). Результати вимірювань та обчислень представити в таблиці 6.

17. За результатами роботи зробити висновок щодо практичної значущості вивчених методів вимірювання ємності, індуктивності та взаємної індуктивності.

ЗМІСТ ЗВІТУ:

Назва роботи.

Ціль роботи.

Таблиця 1 – Паспортні дані приладів

Найменування позначення	Електровимірювальний прилад
Тип
Система
Межа вимірювання
Рід струму
Клас точності
Спосіб установки
Умови експлуатації
Напруга випробування, кВ
Номінальна частота чи розширений діапазон частот, Гц
Захист від зовнішніх полів

Рисунок1 – Схема вимірювання індуктивності котушки

методом “амперметра – вольтметра –ватметра”

Таблиця 2 – Результати вимірювань та обчислень індуктивності

котушки (метод “амперметра – вольтметра –ватметра”)

Котушка	Величини, що вимірювались			Величини, що обчислені
	U, В	I, А	P, Вт	Z, Ом	R, Ом	XL, Ом	L, Гн
Н1 - К1
Н2 – К2

Примітка до таблиці:

Розрахункові формули для визначення:

- повного опору котушки:

, (1)

- активного опору котушки:

, (2)

- індуктивного опору котушки:

, (3)

- індуктивності котушки:

, (4)

де ω – кутова швидкість обертання, рад/с;

f – частота струму, Гц.

Рисунок 2 – Схема вимірювання взаємної індуктивності двох котушок

методом “амперметра – вольтметра – ватметра” при

їх одностайному та зустрічному з’єднанні

Таблиця 3 – Результати вимірювань та обчислень взаємної індуктивності

(метод “амперметра – вольтметра – ватметра”)

З’єднання котушок	Величини, що вимірювались			Величина, що обчислена
	U, В	I, А	P, Вт	M1,2, Гн
Одностайне
Зустрічне

Примітка до таблиці:

Розрахункова формула для визначення взаємної індуктивності двох котушок:

, (5)

де “од” – індекс одностайного включення двох котушок;

“з” – індекс зустрічного включення котушок.

Рисунок 3 – Схема вимірювання взаємної індуктивності

двох котушок методом “амперметра – вольтметра”

Таблиця 4 – Результати вимірювань та обчислень взаємної

індуктивності (метод “амперметра – вольтметра”)

Величини, що вимірювались		Величина, що обчислена
U2, В	I1, А	M1,2, Гн

Примітка до таблиці:

Розрахункова формула для визначення взаємної індуктивності:

, (6)

Рисунок 4 – Схема вимірювання ємності конденсаторів

методом “амперметра – вольтметра – ватметра”

Таблиця 5 – Результати вимірювань та обчислень ємності

(метод “амперметра – вольтметра – ватметра”)

№ досліду	Величини, що вимірювались			Величини, що обчислені
	U, В	I, А	P, Вт	Z, Ом	R, Ом	XС, Ом	С, мкФ
1
2

Примітка до таблиці:

Розрахункові формули для визначення:

- повного опору конденсаторів:

, (7)

- активного опору конденсаторів:

, (8)

- ємнісного опору конденсаторів:

, (9)

- ємності конденсаторів:

(10)

Рисунок 5 – Схема вимірювання ємності методом

“амперметра – вольтметра”

Таблиця 6 – Результати вимірювань та обчислень ємності

(метод “амперметра – вольтметра”)

№ досліду	Величини, що вимірювались		Величина, що обчислена
	U, В	I, А	С, мкФ
1
2

Примітка до таблиці:

Розрахункова формула для визначення ємності:

(11)

Висновок

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1. Чому вивчені методи вимірювання параметрів електричних кіл є непрямими?

2. Що таке фарадомір?

3. Опишіть будову та принцип дії електродинамічного фарадоміра.

4. Охарактеризуйте метод заміщення для вимірювання ємності.

5. Охарактеризуйте метод заміщення для вимірювання індуктивності.

6. Чому дорівнює ємність конденсатора з великими втратами, якщо вимірювання здійснювалось методом “амперметра – вольтметра –ватметра”. Показання приладів: амперметра 5 А, вольтметра 100 В, ватметра 30 Вт.

7. Складіть класифікації методів та приладів для вимірювання індуктивності та ємності.