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