ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9.

Тема:Изучение устройства трансформатора и измерение его коэффициента трансформации.

Цель работы: изучить устройство трансформатора, определить его коэффициент трансформации и установить связь между токами и

напряжениями в обмотках.

Оборудование: трансформатор разборный, 2 вольтметра Э–59, соединительные провода.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ.

Трансформатор преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте.

Он состоит из замкнутого сердечника, изготовленного из специальной листовой электротехнической стали, на котором располагаются две катушки (обмотки) с разным числом витков из медной проволоки. Одна из обмоток называется первичной – подключается к источнику переменного напряжения, потребители подключаются ко вторичной обмотке.

Если первичную обмотку подключить к источнику переменного напряжения, а вторичную оставить разомкнутой (режим холостого хода), то в первичной обмотке появится слабый ток, создающий в сердечнике переменный магнитный поток, этот поток наводит в каждом витке обмоток одинаковую э.д.с., поэтому э.д.с. индукции в каждой обмотке будет пропорциональна числу витков в этой обмотке. т.е.

При разомкнутой вторичной обмотке напряжение на ее зажимах U₂ будет равно наводимой в ней э.д.с. Е₂. в первичной обмотке э.д.с. Е₁ по числовому значению мало отличается от подводимого к этой обмотке напряжения U₁, практически их можно считать равными, поэтому

Если во вторичную цепь трансформатора включить нагрузку, то во вторичной обмотке возникнет ток. Этот ток создает магнитный поток, который согласно правилу Ленца, должен уменьшить изменение магнитного потока в сердечнике, что в свою очередь, приведет к уменьшению э.д.с. индукции в первичной обмотке.

Но эта э.д.с. равна напряжению, приложенному к первичной обмотке, поэтому ток в первичной обмотке должен возрасти, восстанавливая начальное изменение магнитного потока. При этом увеличивается мощность, потребляемая трансформатором от сети.

При выполнении работы следует изучить устройство трансформатора, включить его в сеть переменного тока 220 В. В режиме холостого хода измерить напряжение на обмотках и вычислить коэффициент трансформации, а при работе под нагрузкой установить связь между токами и напряжениями в обмотках

Для выполнения работы применяется трансформатор из набора, рассчитанный на включение в сеть 220 В. Трансформатор состоит из двух катушек и сердечника.

 

ХОД РАБОТЫ.

Изучение устройства трансформатора:

 

1.Рассмотрите устройство трансформатора. Определите первичную обмотку (клеммы с надписью 220 В и две вторичных клеммы с надписью 6 В и 6 В).

2.Начертите электрическую схему трансформатора.

3.Разберите трансформатор. Для этого ослабьте два зажима, расположенные сверху, снимите их, далее снимите ярмо и снимите катушки.

4.Соберите трансформатор. Для этого наденьте катушки на сердечник, положите ярмо, вставьте и закрутите зажимы.

 

Измерение коэффициента трансформации:

 

1. Начертите таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

2. Соберите цепь по схеме.

3. Измерьте напряжение на первичной обмотке U₁ и запишите в таблицу.

4. Измерьте напряжение на каждой из вторичных обмоток U₂ и U₃ и запишите в таблицу.

5.Вычислите коэффициенты трансформации К₁ и К₂ и результат запишите в таблицу.

 

 

№ опыта	U1, В	U2 ,В	U3, В	K1	K2

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Какой трансформатор называют повышающим, а какой понижающим?

2. Изменяет ли трансформатор частоту преобразуемого переменного тока?

3. Почему сердечник трансформатора собирают из отдельных пластин?

4. Почему мощность, потребляемая от вторичной обмотки, меньше мощности, подводимой к первичной обмотке?