Изучение устройства и правил эксплуатации различных типов трансформаторов школьного кабинета физики
Задание1. Ознакомление с комплектом деталей, входящих в набор «Трансформатор универсальный».
Цель: Изучить назначение и устройство деталей набора.
1.Используя инструкцию к набору «Трансформатор универсальный», ознакомьтесь с комплектом деталей, входящих в набор.
2.Изучите устройство отдельных частей набора.
Вопросы:
1. Почему верхние торцы сердечника и одна плоскость ярма трансформатора отшлифованы?
2. Для каких целей в наборе предназначены две алюминиевые пластины, сплошная и с разрезами?
Задание2.Изучение однофазного трансформатора.
Цель: Овладеть умениями и навыками сборки однофазного трансфор-матора; установить роль магнитопровода в его работе; продемонстрировать работу трансформатора в различных режимах.
Задание выполняется в несколько этапов.
1
.Соберите
универсальный тансформатор (рис.3-13).
На П-образный сердечник наденьте катушки 120/220 и 6/6 В.
Замкните сердечник ярмом, прикладывая его шлифованной стороной. Прижмите ярмо специальны-ми винтами 1.Винты закрепите контрогайками 2. Собранный трансформатор позволяет наглядно демонстрировать его устройство.
2.Для того, чтобы показать роль магнитопровода в работе трансформатора, соберите установку, изобра-женную на рисунке 3-14.Вторичную катушку на 12 В соедините с демонстрационным вольтметром (добавочное сопротивление на 15 В).
Рис.3-13
Включите
первичную катушку на 220 В
в сеть.
Отметьте показания приборов для следующих трех случаев:
-ярмо замыкает оба полюса П-образного сердечника;
-ярмо расположено на одном полюсе сердечника;
-ярмо расположено на некотором расстояние от сердечника и удерживается рукой.
Рис.3-14
3
.Рабочий
режим трансформатора. Ко вторичной
обмотке трансформатора присоедините
ползунковый реостат и амперметр с шунтом
10А (рис.3-15). Постепенно изменяя сопротивление
реостата, проследите за изменением силы
тока в первичной обмотке. Запишите
показания приборов в обеих цепях и
сделайте вывод.
Рис.3-15
Вопросы
1. Как объяснять влияние расположения ярма по отношению к П-образному сердечнику на показания приборов, включенных в первичную и вторичную цепи трансформатора?
2. Как, используя трансформатор, собранный только с одной катушкой 120/220 В, продемонстрировать повышение напряжения?
3. Как показать экспериментально, что мощность тока во вторичной цепи почти ровна мощности в первичной цепи трансформатора?
Задание 3. Применение прибора «Трансформатор универсальный» для демонстрации опытов по электромагнетизму и электромагнитной индукции.
Цель: Овладеть умениями и навыками постановки следующих демонстраций: «Модель электросварочного аппарата» и «Вихревые токи» (индукционное торможение).
1
.Для
демонстрации опыта «Вихревые токи»
соберите маятник Вальтенгофана (рис.
3-16).
Закрепите неподвижно сплошную алюминиевую пластинку к маятнику. Включите первичную обмотку трансформатора. Обеспечьте свободное качание (без задеваний) алюминиевой пластинки. Приведите маятник в колебание. Подсчитайте период колебания маятника при отключенной и включенной катушке. Сделайте вывод из опыта. Замените сплошную пластину пластиной с разрезами. Повторите с ней тот же опыт. Сравните период их колебаний при протекании тока по катушке и объясните эти опыты.
Рис.2-16
2.Соберите модель электросварочного аппарата (рис. 3-17).
На сердечник 2 наденьте катушку 120/220 В и катушку 3 электросварочного аппарата. В зажимы электросварочной катушки закрепите при помощи стержней 4 электроды 1 остриями друг к другу. Включите обмотку катушки 120/220 В в сеть и замкните электроды. Металл электродов нагревается до красного каления. В это время несколько сильнее сожмите ручки, а затем отключите обмотку катушки 120/220 В от сети (при этом электроды свариваются).
Р
ис.3-17