Instrukcja do

ć

wiczenia nr 5 BADANIE OBWODÓW MAGENTYCZNIE SPRZ

ĘŻ

ONYCH

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

1

ĆWICZENIE NR

5

BADANIE OBWODÓW MAGNETYCZNIE SPRZĘŻONYCH

1.

Cel ćwiczenia

Badanie obwodów elektrycznych zawierających elementy magnetycznie sprzężone. Poznanie
technicznych metod wyznaczania indukcyjności własnej i wzajemnej cewek przy wymuszeniu
sinusoidalnym. Poznanie sposobu określania zacisków jednoimiennych.

2.

Program ćwiczenia

2.1.

Zestawić układ pomiarowy do wyznaczania parametrów cewek metodą watomierza i zgłosić
do sprawdzenia.

Hz

W

V

A

L

A

,

R

A

L

B

,

R

B

R

A

+

R

B

L

A

+

L

B

+

2

M

R

A

+

R

B

L

A

+

L

B

–

2

M

230 V
50 Hz

ATr

a

b

a)

b)

c)

d)

Rys. 1. Schemat układu do wyznaczania parametrów cewek

Dołączając do zacisków a i b kolejno: cewkę A, cewkę B oraz połączone szeregowo i dosunięte do
siebie cewki A i B, wykonać pomiary, których wyniki zestawić w tablicy. Prąd w obwodzie
powinien wynosić około 1 A.

Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń z badania cewek

f = .........Hz

Pomiary

Obliczenia

element

badany

I

U

P

ω

L

L

R

L

M

k

A

V

W

Ω

H

Ω

H

-

cewka A

-

-

cewka B

-

-

poł. zgodne

poł. przeciwne

Uwaga: Przed dokonaniem pomiarów przy połączeniu szeregowym należy określić rodzaj ich

sprzężenia na podstawie obserwacji zmian wskazań amperomierza przy rozsuwaniu
cewek.

Instrukcja do

ć

wiczenia nr 5 BADANIE OBWODÓW MAGENTYCZNIE SPRZ

ĘŻ

ONYCH

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

2

2.2.

Zestawić układ pomiarowy i zgłosić do sprawdzenia.

Hz

V

2

A

230 V
50 Hz

ATr

I

A

B

d

L

A

,R

A

L

B

,R

B

Rys. 2. Schemat układu do wyznaczania sprzężenia magnetycznego

Dla wartości I = 0,5 A dokonać pomiaru napięcia U

2

dla różnych odległości pomiędzy cewkami A i

B. Wyniki pomiarów zestawić w tablicy.

Tabela 2. Wyniki pomiarów i obliczeń z badania sprzężenia magnetycznego

d

cm

0

1

2

....

13

14

U

2

V

M

H

2.3.

Zestawić układ pomiarowy do wyznaczania parametrów cewek metodą trzech woltomierzy
i zgłosić do sprawdzenia.

GM

V

1

V

2

V

R

d

L,R

L

Rys. 1. Schemat układu do wyznaczania parametrów cewek

Przy częstotliwości generatora (wartość częstotliwości podaje prowadzący) f = …………….. Hz i
napięciu na rezystorze R

d

= 10Ω około 2 V przeprowadzić pomiary umieszczając jako

indukcyjność badaną (na schemacie L, R

L

) kolejno: cewkę A, cewkę B, połączenia szeregowe oraz

równoległe zgodne i przeciwne cewek A i B.

Wyniki pomiarów zestawić w tabeli 3:

Instrukcja do

ć

wiczenia nr 5 BADANIE OBWODÓW MAGENTYCZNIE SPRZ

ĘŻ

ONYCH

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

3

Tabela 3. Wyniki pomiarów i obliczeń z badania cewek

f = ...........Hz

Pomiary

Obliczenia

element badany

U

U

1

U

2

Z

L

cos

ϕ

L

R

L

ω

L

L

V

V

V

Ω

-

Ω

Ω

H

A

B

szer. AB zgod.

szer. AB przeciw.

równol. AB zgod.

równ. AB przeciw.

3.

Opracowanie wyników otrzymanych z pomiarów:
3.1.

wyznaczyć wartości parametrów umieszczonych w tablicach w części „Obliczenia”

3.2.

na podstawie pomiarów z punktu 2.2 wykonać wykres M = F(d),

3.3.

na podstawie wyników pomiarów i obliczeń z punktu 2.3 określić wartość indukcyjności
wzajemnej dla każdej częstotliwości,

3.4.

na podstawie wyników pomiarów i obliczeń z punktu 2.3 wykonać wykres wskazowy dla
jednego z połączeń wskazanego przez prowadzącego (Wykres wskazowy winien zawierać
wszystkie napięcia i prądy wskazanego układu narysowane w sposób ilustrujący spełnienie praw
Kirchhoffa w obwodzie. Poza tym należy przedstawić trzy składowe napięć na każdej z cewek:
indukcyjności własnej, indukcyjności wzajemnej oraz rezystancyjną. Przyjąć, że prąd całkowity
układu ma fazę początkową równą zero.

3.5.

na podstawie wyznaczonych w punkcie 2.3 przy ustawionej częstotliwości parametrów cewek A i
B oraz wyznaczonej w podpunkcie c) indukcyjności wzajemnej wyznaczyć rezystancję i
indukcyjność zastępczą wybranego połączenia równoległego i porównać je z wynikami
pomiarów.

3.6.

Dyskusja otrzymanych wyników i wnioski na temat przeprowadzonego ćwiczenia.