ID: 37744

Название работы: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СО ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Физика

Описание: Экспериментально определить параметры катушек и коэффициент взаимной индукции. Определить комплексные сопротивления схемы замещения без индуктивной связи двух параллельно соединенных катушек с взаимной индуктивностью параметры которых определены в п. Также был определен коэффициент взаимной индукции по формуле: M = Экспериментально было доказано что при одинаковых токах протекающих через согласно и встречно включенные катушки...

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-09-25

Размер файла: 57.5 KB

Работу скачали: 6 чел.

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АВИАЦИОННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теоретических основ электротехники

Лабораторная работа № 6

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ЦЕПИ  СО  ВЗАИМНОЙ  ИНДУКТИВНОСТЬЮ

     Выполнил:

     студент группы

     

     Принял:

     преподаватель

УФА – 2001

Цель: исследовать соотношение между токами и напряжениями в электрических цепях переменного тока, содержащих индуктивно связанные элементы. Экспериментально определить параметры катушек и коэффициент взаимной индукции.

Лабораторная работа выполняется на стенде ЛСЭ-2 с использованием:

а) резистор 220 Ом , 50 Вт блока «Резисторы»;

б) две катушки индуктивности блока «Индуктивность»;

в) амперметр рА2 блока приборов;

г) блок «Фазометр»;

д) настольный амперметр с пределом измерений 0,5 А;

е) настольный вольтметр с пределом измерений 30 В;

ж) настольный ваттметр.

                                                                                                         A2     

                                                R1          R1

                       

                                                  L1          L1         R1            R2

  V1                                                                                                        V2   Rн           

                                                R2          R2             L1                  L2 

                                                                                                               

                                                   L2         L2      

Таблица 7.1

	Измерение					Вычисление
№		I1, A	U1, B	P1, Вт	j	Z, Ом	R, Ом	X, Ом	M	k
1	1-ая катушка	0,5	41,1	10,25	68°	82,2	41	71,2	0,058	0,225
2	2-ая катушка	0,5	63,9	23,125	49°	127,8	92,5	88,2	0,058	0,225
3	встречное вкл.	0,5	90,3	33,25	48°	180,6	133	122,2	0,058	0,225
4	согласное вкл.	0,5	118,6	33,75	64°	237,2	135	195	0,058	0,225

Z = U1/I1 = 41.1/0.5 = 82.2 Ом                  w = 2*p*f = 2*3,14*50 = 314,159 рад/с

R = P1/I12 = 10.25/(0.5)2 = 41 Ом

X = = 71.2 Ом

M =  =  = 0.058 Гн

k =  = 0.225

Таблица 7.2

№ опыта	Измерение							Вычисление
		Нагрузка	U1, В	I1, A	P1, Вт	j1	U2, B	I2, A	M
1	Холостой ход	41,1	0,5	10,25	68°	8,4	0	0,05356
3	Короткое замыкание	40,6	0,5	10,875	64°	0	0,066	0

M = U2/w*I1 = 8,4/(314,159*0,5) = 0,05356 Гн

Индивидуальное  задание.

7.3. Определить комплексные сопротивления схемы замещения без

      индуктивной связи двух параллельно соединенных катушек с взаимной индуктивностью, параметры которых определены в п.5.2. Случай согласного включения обмоток.

  

       

                 Iвх.

                                                       U1 = U2 = Uвх.                   

                                                       Iвх. = I1 + I2                   

         R1`         I1 R2`          I2

                                                       U1 = R1*I1 + jwL1I1 + jwM I2

Uвх.                                                 U2 = R2I2 + jwL2I2 + jwM I1

          L1`           L2`             

                                                  R1*I1 + jwL1I1 + jwM I2 = R2I2 + jwL2I2 + jwM I1

                                                  (R1 + jw(L1 - M))I1 = (R2 + jw(L2 - M))I2

   

                             

               I1 = (R2 + jw(L2 - M))I2/(R1 + jw(L1 - M)) =

 = (92.5 + j*314.159(0.294 – 0.058))I1/(41 + j*314.159(0.227 – 0.058)) =

 = (92.5 + j*70)I2/(41 + j*53)

Z = Uвх./Iвх. = Uвх./(I1 + I2) = Uвх./I2(85 – j28)          

                            

Так как сопротивление не зависит от тока и напряжения, то Z будет равняться :

Z = 1/(85 – j28) = 0.95 + j0.3 Ом        

Вывод: Экспериментально были определены параметры катушек, которые представлены в таблице 7.1. Также был определен коэффициент взаимной индукции по формуле:

                                                 M =

 

 

Экспериментально было доказано, что, при одинаковых токах, протекающих через согласно и встречно включенные катушки взаимной индуктивности, напряжение на зажимах согласно  включенных катушек будет больше напряжения на встречно включенных катушках.

Исследовали работу воздушного трансформатора в режимах холостого хода и короткого замыкания. Выяснили, что для различных режимов коэффициент взаимной индукции различен. При сопротивлении нагрузки 220 Ом опыт не получился из-за того, что ток во вторичной обмотке величина тока была очень мала.