Pobierz

1
Ćwiczenie nr
Pomiary pojemności metodą techniczną
Cel ćwiczenia: poznanie układów do pomiaru pojemności metodami technicznymi
1. Pomiar pojemności kabla multimetrem
Na rys.4 pokazano sposób pomiaru pojemności kabla
Do pomiaru pojemności kabla zastosować multimetr z funkcją pomiar pojemności.
Należy wyznaczyć błąd bezwzględny i względny pomiaru (patrz instrukcja). Określić przedział
wartości , w którym znajduje się wartość rzeczywista zgodnie z nierównością:
C-÷DC÷ £ Crz ³ C+÷DC÷
gdzie:
C – wartość zmierzona za pomocą multimetru
DC – bład graniczny bezwzględny (patrz instrukcja multimetru)
Crz – wartość rzeczywista zmierzonej pojemności
(1)
L1
B
pF
Rys.1. Pomiar pojemności kabla multimetrem cyfrowym z funkcja pomiar pojemności
2. Demonstracja fałszywej identyfikacji przewodu fazowego za pomocą próbnika neonowego
w kablu sieciowym, którego przewód neutralny uległ przerwaniu
Badanie ma na celu zwrócenie uwagi na często mające miejsce przypadki błędnej interpretacji
wskazań próbnika neonowego przez niedoświadczonych elektryków, które mogą zaistnieć, gdy
przewód neutralny kabla sieciowego uległ przerwaniu.
Układ do identyfikacji przewodu fazowego w kablu dwużyłowym pokazano na rys.2 pokazano na
rys.2. Jedna z żył dołączona jest do fazy L1, a druga żyła, która w normalnej eksploatacji łączy się z
przewodem neutralnym w gniazdku, została przerwana dla celów dydaktycznych eksperymentu.
Należy sprawdzić efekty wizualne po dotknięciu próbnikiem neonowym obydwu żył kabla.
L1
Próbnik neonowy
L1
V
N
B
Pe
Rys.2. Demonstracja fałszywej identyfikacji przewodu fazowego za pomocą próbnika neonowego w
kablu sieciowym, którego przewód neutralny uległ przerwaniu
1
2
3. Pomiar pojemności kabla metodą techniczną
Pomiary wykonuje się w układzie (rys. 3) podobnym do układu do pomiaru dużych rezystancji
prądem
stałym.
Napięcie
na
okładkach
kondensatora
mierzy
się
woltomierzem do pomiaru wartości skutecznej prądu zmiennego, prąd zaś - miliamperomierzem
Jako źródło napięcia sinusoidalnego można wykorzystać zasilanie sieciowe 230V, transformator
bezpieczeństwa lub generator. Do kontroli częstotliwości napięcia sieciowego służy
częstościomierz Hz analogowy lub cyfrowy.
L1
L1
B
V
N
mA
Pe
Rys.3. Pomiar pojemności kabla metodą techniczną
Wyniki pomiarów zamieścić w tablicy 2
U
V
I
mA
f
Hz
50
C
pF
δC
Oznaczenia:
C – pojemność kabla
U – napięcie zasilania sieciowego
I – wskazanie amperomierza
δC – względny błąd mierzonej pojemności – zależy (samodzielnie wyznaczyć zależność na wartość
błędu względnego)
Wzory:
Na podstawie wskazań mierników oblicza się reaktancję pojemnościową ze wzoru
X c=
U
I
(2)
Wzór ten jest słuszny przy założeniu, że kondensator jest idealny (Zc=Xc),
Poszukiwaną wartość pojemności można określić wstawiając do wzoru (2), zależność na reaktancję
pojemnościową:
X c=
1
wC
(3)
Należy określić przedział wartości , w którym znajduje się wartość rzeczywista zgodnie z
nierównością (1) oraz przedstawić interpretację graficzną (przedział wartości, w którym znajduje się
wartość rzeczywista) dla wyników pomiaru otrzymanych w p. 3. oraz 1na wspólnej osi liczbowej.
2