ω π ω
Transkrypt
ω π ω
Ćwiczenie E14 POMIAR TECHNICZNY POJEMNOŚCI KONDENSATORÓW I INDUKCYJNOŚCI CEWEK CZĘŚĆ I POMIAR TECHNICZNY POJEMNOŚCI KONDENSATORÓW Kondensator rzeczywisty jest elementem o własnościach zbliżonych do kondensatora idealnego. W pomiarach technicznych pojemności zakładamy, że jest on elementem idealnym, czyli charakteryzuje się tylko pojemnością rzeczywistą. Przy tym założeniu impedancja kondensatora jest równa jego reaktancji: U 1 Z = = Xc = (1) I ωC Stąd możemy obliczyć jego pojemność: I 1 (2) = C= ωX c 2πf U Kolejność wykonywanych czynności: 1. Układ połączyć według schematu. Tr C1...5 A 220V V C1 C2 C3 C1 C2 C3 C5 C4 C5 C4 Ustalić za pomocą autotransformatora napięcie 10V. 2. Odłączyć zaciski woltomierza. 3. Połączyć gniazdo oznaczone C1…5 z gniazdem pierwszego kondensatora C1. Następnie odczytać wartość prądu na amperomierzu. 4. Pomiary powtórzyć dla kondensatorów od C2 do C5. 5. Czynności od punktu 2 do 5 powtórzyć dla napięć 20V i 30V. 6. Wyniki przedstawić w tabeli 1 . 7. Na podstawie otrzymanych wyników obliczyć wartości pojemności C1, C2, C3, C4, C5. Tab.1. Lp. U IC1 IC4 IC5 IC2 IC3 [V] [A] [A] [A] [A] [A] 1 2 3 1 CZĘŚĆ II POMIAR TECHNICZNY INDUKCYJNOŚCI CEWEK Cewka rzeczywista charakteryzuje się pewną wartością rezystancji R oraz indukcyjności L. Na wartość indukcyjności wpływa sposób jej wykonania (cewka może posiadać: rdzeń pełny lub ze szczeliną, ewentualnie brak rdzenia magnetycznego cewki). Moduł impedancji cewki opisany jest zależnością: U (3) Z = = R 2 + X L2 I Stąd reaktancja XL wynosi: 2 U (4) X L = Z − R = − R 2 I Ponieważ reaktancja cewki XL =ωL, otrzymujemy wzór na indukcyjność cewki: X X L= L = L ω 2πf Cewka z rdzeniem magnetycznym (pełnym) jest elementem nieliniowym, czyli jej indukcyjność zmienia się w zależności od natężenia prądu płynącego przez cewkę. Natomiast cewka bez rdzenia oraz cewka z rdzeniem ze szczeliną niemagnetyczną są elementami liniowymi, wówczas L=const. 2 2 Kolejność wykonywanych czynności: 1. Połączyć układ według schematu. Tr L1...5 A 220V V L1 L2 L1 L2 L3 L3 L5 L4 L5 L4 Ustalić za pomocą autotransformatora napięcie 10V. 2. Odłączyć zaciski woltomierza. 3. Połączyć gniazdo oznaczone L1…5 z gniazdem pierwszej cewki L1. Następnie odczytać wartości prądu na amperomierzu. 4. Pomiary powtórzyć dla cewek od L2 do L5. 5. Czynności od punktu 2 do 5 powtórzyć dla napięć 20V i 30V. 6. Wyniki przedstawić w tabeli 2 7. Na podstawie otrzymanych wyników obliczyć wartości indukcyjności L1, L2, L3, L4, L5. 2 Tab.2. Lp. U [V] IL1 [A] IL2 [A] IL3 [A] IL4 [A] IL5 [A] 1 2 3 Wymagania: - magnetyki i ich właściwości; - indukcyjność własna i wzajemna; - pojemność elektryczne i jednostki; - kondensatory, cewki indukcyjne, rodzaje i zastosowanie; - indukcyjność i pojemność w obwodzie prądu przemiennego; - wykresy wskazowe; - metody pomiaru indukcyjności i pojemności elektrycznej. 3