Лабораторная работа. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

 Повторите: «физика-11».

 Применяемый в работе трансформатор состоит из двух катушек и сердечника. В данной работе надо ознакомиться с устройством трансформатора, определить его коэффициент трансформации и КПД. Коэффициент трансформации рассчитывают по формуле:

где и – действующие значения напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора. Напряжения измеряют с помощью ампервольтомметра при разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход). Во время работы трансформатора под нагрузкой часть энергии расходуется на нагревание обмоток (потери в меди) и сердечника (потери в стали). Коэффициент полезного действия трансформатора

где – мощность, потребляемая первичной обмоткой из сети, а – мощность, выделяемая во вторичной обмотке.

Выполнение работы

 Оборудование: 1) трансформатор школьный с двумя одинаковыми катушками на 127—220 В; 2) выпрямитель селеновый ВС-4-12; 3) ампервольтомметр АВО-63; 4) реостат ползунковый РПШ-0,4; 5) ключ замыкания тока; комплект проводов соединительных.

Рис. 1

1. Ознакомьтесь с устройством трансформатора, разберитесь в соединении секций обмоток по схеме (рис. 1) и подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

2. Соберите трансформатор с двумя одинаковыми катушками 127—220 В. Секцию на 127 В одной из катушек подсоедините через ключ к зажимам переменного напряжения 20 В. Переключите ампервольтомметр на измерение переменного напряжения до 50 В и измерьте напряжение и на зажимах первой и второй катушек

3. Вычислите коэффициент трансформации.

4. Разомкните цепь и подключите к зажимам 220 В вторичной катушки реостат так, чтобы он был полностью введен.

5. Измерьте напряжения, а затем силу тока в первичной и вторичной обмотках. (Для измерения напряжения воспользуйтесь шкалой переменного напряжения ампервольтомметра до 50 В, а силы тока — шкалой переменного тока до 500 мА.) 6. Вычислите потребляемую мощность , полезную мощность и коэффициент полезного действия КПД.

7. Опыт повторите еще три раза, меняя с помощью реостата сопротивление нагрузки так, чтобы напряжение на вторичной обмотке каждый раз менялось примерно на 5 В. В каждом опыте измеряйте силы токов и напряжения в первичной и вторичной обмотках и вычисляйте коэффициент полезного действия. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу и по полученным данным постройте график зависимости КПД трансформатора от полезно расходуемой мощности.

Контрольные вопросы

 1. Почему сердечники трансформаторов собирают из пластин электротехнической стали?

2. Почему при определении коэффициента трансформации напряжение измеряют при разомкнутой вторичной цепи?