POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE		Laboratorium Podstaw Elektrotechniki III Ćwiczenie nr 3
Nazwisko:	Imię :		Semestr : IV	Grupa : ED4.5	Rok akademicki : 1996/97
Temat ćwiczenia : Badanie pola elektromagnetycznego cewki cylindrycznej z przwodzącym rdzeniem .				Data wykonania: 3.03.97 r.	Ocena :

1. Celem ćwiczenia było wyznaczanie rozkładu natężęnia pola magnetycznego

( składowej stycznej i normalnej ) oraz pomiar rozkładu strumienia

magnetycznego , skojarzonego z układem cewka - rdzeń oraz strumienia w

samych wsadach.

2. Schemat pomiarowy :

Przyrządy:

Amperomierz : LE-3P kl.0.5 1308076-76

Woltomierz : LE-1 kl.0.5 308075

Watomierz : LW-1 kl.0.5 3802237/75

cewka z = 326 zw. , R = .55 Ω , d = 71.2 mm , k = 0.99

stałe sond : c_n=2219 A/mVm c_st=7917 A/mVm

3. Porównanie cewki ze wsadem jednolitym i zblachowanym.

Rodzaj wsadu :		Jednolity	Zblachowany
I	A	5	5
U	V	8	12
P	W	10	5

4. Pomiary rozkładu natężenia pola magnetycznego na powierzchni wsadów.

a/ I=5A , U=8V , P=10W

wsad stalowy krótki l=24cm , d=4cm

X[cm]	Un[mV]	Us[mV]	Hno[A/m]	Hso[A/m]
0	0,18	0,2	399,42	1583,40
2	0,47	0,18	1042,93	1425,06
4	0,76	0,17	1686,44	1345,89
6	1,15	0,16	2551,85	1266,72
8	1,67	0,13	3705,73	1029,21
10	3,34	0,24	7411,46	1900,08
11	1,1	1,67	2440,90	13221,39
12	0,47	1,19	1042,93	9421,23
14	0,11	0,81	244,09	6412,77
16	0,05	0,67	110,95	5304,39
18	0,02	0,58	44,38	4591,86
20	0,01	0,53	22,19	4196,01
22		0,48		3800,16
24		0,39		3087,63
26		0,2		1583,40

UWAGA: „0” oznacza geometryczny środek cewki i rdzenia.

b/ stalowy długi l=54cm , d=4cm

I=5A , U=24V , P=65W

X[cm]	Un[mV]	Us[mV]	Hno[A/m]	Hso[A/m]
0	0,17	0,55	377,23	4354,35
2	0,24		532,56
4	0,31	0,54	687,89	4275,18
6	0,39		865,41
8	0,42	0,53	931,98	4196,01
10	0,51	0,51	1131,69	4037,67
12	0,62	0,50	1375,78	3958,50
13	0,66		1464,54
14	0,71	0,48	1575,49	3800,16
15	0,77		1708,63
16	0,83	0,45	1841,77	3562,65
17	0,9		1997,10
18	0,97	0,43	2152,43	3404,31
20	1,14	0,40	2529,66	3166,80
22	1,35	0,38	2995,65	3008,46
24	1,59	0,35	3528,21	2770,95
26	1,84	0,31	4082,96	2454,27
28		0,26		2058,42
30		0,24		1900,08

UWAGA: „0” oznacza geometryczny środek cewki i rdzenia.

c\ rdzeń Al + Fe

I=5A , U=8V , P=10W

X[cm]	Un[mV]	Us[mV]	Hno[A/m]	Hso[A/m]
0	0,1	0,11	221,90	870,87
2	0,02	0,22	44,38	1741,74
4	0,01	0,38	22,19	3008,46
6	0,02	0,44	44,38	3483,48
8	0,02	0,46	44,38	3641,82
10	0,02	0,47	44,38	3720,99
12	0,02	0,48	44,38	3800,16
14	0,02	0,49	44,38	3879,33
16	0,02	0,5	44,38	3958,50
18	0,01	0,52	22,19	4116,84
20	0,01	0,54	22,19	4275,18
22	0,01	0,58	22,19	4591,86
24	0,04	0,66	88,76	5225,22
26	0,15	0,85	332,85	6729,45
28	0,65	1,31	1442,35	10371,27
30	2,66	0,2	5902,54	1583,40
31	1,93	0,15	4282,67	1187,55
32	1,55	0,13	3439,45	1029,21
33	1,26	0,12	2795,94	950,04
34	1,02	0,12	2263,38	950,04
36	0,64	0,14	1420,16	1108,38
38	0,35	0,16	776,65	1266,72
40	0,1	0,18	221,90	1425,06
42	0,1	0,18	221,90	1425,06
44	0,2	0,17	443,80	1345,89
46	0,46	0,16	1020,74	1266,72
48	0,8	0,15	1775,2	1187,55
50	1,19	0,14	2640,61	1108,38
52	1,78	0,2	3949,82	1583,40
53	2,9	1,33	6435,10	10529,61

Obliczeń dokonywałem korzystając z zależności:

H_no=c_nU_n oraz H_so=c_sU_s

5. Pomiary rozkładu strumienia magnetycznego skojarzonego z cewką i rdzeniem

liczba zwojów sondy zewnętrznej :14

wewnętrznej:10

a/ wsad stalowy krótki

X[cm]	U1[V]	Φ1[Wb]	U2[V]	Φ2[Wb]
1,5	0,34	0,000109	0,19	8,56E-05
4,5	0,46	0,000148	0,29	1,31E-04
7,5	0,53	0,000171	0,34	1,53E-04
10,5	0,56	0,00018	0,37	1,67E-04
13,5	0,55	0,000177	0,37	1,67E-04
16,5	0,5	0,000161	0,35	1,58E-04
19,5	0,41	0,000132	0,29	1,31E-04
22,5	0,26	8,37E-05	0,2	9,01E-05

b/ rdzeń Al + Fe

X[cm]	U1[V]	Fi1	U2[V]	Fi 2
0	0,061	1,96E-05	0,005	2,25E-06
3	0,097	3,12E-05	0,01	4,50E-06
6	0,07	2,25E-05	0,011	4,95E-06
9	0,073	2,35E-05	0,013	5,86E-06
12	0,077	2,48E-05	0,014	6,31E-06
15	0,085	2,73E-05	0,015	6,76E-06
18	0,162	5,21E-05	0,019	8,56E-06
21	0,271	8,72E-05	0,042	1,89E-05
24	0,396	0,000127	0,185	8,33E-05
27	0,49	0,000158	0,285	1,28E-04
30	0,542	0,000174	0,342	1,54E-04
33	0,555	0,000179	0,367	1,65E-04
36	0,524	0,000169	0,366	1,65E-04
39	0,454	0,000146	0,28	1,26E-04
42	0,352	0,000113	0,284	1,28E-04
45	0,184	5,92E-05	0,194	8,74E-05

Obliczeń dokonywałem korzystając z zależności:

6. Podsumowanie

Wyniki przeprowadzonych pomiarów dość dobrze odpowiadają przewidywaniom.

Doświadczalnie potwierdzono , że straty , powodowane głównie przez indukowane w rdzeniu prądy wirowe , są znacznie większe przy zastosowaniu rdzenia jednolitego ,niż posiadającego te same wymiary rdzenia zblachowanego.

Mając do dyspozycji dwa wsady wykonane z różnych materiałów ( aluminium, którego μ_r = 1 i stali o μ_r = 300-1000) mogliśmy się przekonać o odmiennych własnościach cewek, w zależności od użytego wsadu. Otrzymane wykresy H(x) oraz Φ(x) dla tych wsadów różnią się znacznie swymi przebiegami .

---