W.T 4.1.
Sprawozdanie z ćwiczenia 2.
Temat:
Pomiary rezystancji, indukcyjności i pojemności.
Pomiary rezystancji małych.
Dla dwóch przewodników uformowanych w postaci dwóch cewek jednowarstwowych o danej liczbie zwojów, średnicy cewki i średnicy drutu należało pomierzyć rezystancje i porównać z rezystancjami obliczonymi. Dla wyeliminowania rezystancji przewodników łączeniowych, badaną rezystancje przyłącza się do mostka czteroma przewodami.
Tabela nr 1.
Cewka |
Liczba zwojów |
Średnica cewki |
Średnica drutu |
Materiał |
|
- |
mm |
mm |
- |
C1 |
135 |
60 |
0,7 |
Miedź |
C2 |
100 |
60 |
0,6 |
Miedź |
Tabela nr 2.
|
|
Wyniki pomiarów |
|
Wartość średnia |
Obliczona z danych |
Cewka |
I |
II |
III |
|
|
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
C1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,17 |
C2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,19 |
gdzie:
l-długość przewodnika;[m]
S- pole przekroju poprzecznego przewodnika;[mm2]
p- rezystywność(opór właściwy);dla miedzi wynosi 0,0178
γ- konduktywność (przewodność właściwa); dla miedzi wynosi 56
1.
2.
1.2 Pomiary rezystancji dużych.
Do metody technicznej należy zastosować układ:
Rys. schemat układu pomiarowego.
Prąd płynący przez opornik Rx nie może przekroczyć jego prądu znamionowego.
Tabela nr 3.
Miernik RLC |
Mostek Wheatstone`a |
|
Metoda
|
Techniczna |
|
Rx |
Rx |
U |
I |
Rx |
RxSr |
Ω |
Ω |
V |
A |
Ω |
Ω |
|
|
39 |
0,25 |
156 |
|
160 |
160 |
56 |
0,35 |
160 |
158 |
|
|
71 |
0,45 |
157,7 |
|
pomiar technicznym mostkiem Wheatstone`a
Pomiar mostkiem Wheatstone`a i miernikiem RLC jest mniej pracochłonny ponieważ są to już gotowe urządzenia służące do pomiarów, natomiast pomiar metodą techniczną jest bardziej pracochłonny, aby obliczyć rezystancję Rx należy najpierw zbudować układ, zmierzyć napięcie U, prąd I i dopiero obliczyć Rx. Zabiera to więcej czasu i pracy nad układem.
1.3.Wyznaczanie temperatury cewki nagrzanej z przyrostu rezystancji.
Do próby należy wykorzystać cewkę uzwojoną drutem miedzianym.
Tabela nr 4.
Stan cewki |
U |
I |
R |
T |
|
V |
A |
Ω |
oC |
Zimny (temp. otoczenia) |
85 |
0,5 |
170 |
24 |
Nagrzany |
92 |
0,5 |
184 |
45,1 |
;
Ω
Rezystancja przewodników metalowych wraz ze wzrostem temperatury rośnie. Obliczamy ją ze wzoru:
Rt=R0[1+α(t-t0)]
gdzie: Rt- rezystancja przewodnika w temperaturze t,
R0- rezystancja przewodnika w temperaturze początkowej t0,
α- temperaturowy współczynnik rezystancji; dla miedzi wynosi 0,0039
Zależność ta pozwala określić temperaturę nagrzanego uzwojenia w maszynie z przyrostu rezustancji:
;
0C
1.4. Pomiary indukcyjności.
Do metody technicznej należy zastosować układ pomiarowy:
Rys. schemat układu pomiarowego do badania cewki.
W czasie badań, prąd w obwodzie cewki nie może przekroczyć jej prądu znamionowego.
Tabela nr 5.
Cewka |
Liczba zwojów |
|
|
|
Metoda |
Techniczna |
|
|
|
Miernik RLC |
||
|
|
U |
I |
P |
Cos ϕ |
Z |
R |
XL |
L |
L |
||
|
|
V |
A |
W |
- |
Ω |
Ω |
Ω |
H |
H |
||
|
5550 |
120 |
0,46 |
24 |
0,43 |
265,5 |
114,2 |
234,7 |
0,74 |
- |
||
Bez rdzenia |
6500 |
150 |
0,41 |
23 |
0,37 |
388,3 |
143,7 |
324,4 |
1,03 |
- |
||
|
7500 |
200 |
0,4 |
26 |
0,32 |
507,8 |
162,5 |
470 |
1,5 |
- |
2.
3.
Jest to niewielka różnica.
1.4. Pomiary pojemności.
Tabela nr 6.
Kondensator |
|
Metoda techniczna |
|
|
Miernik RLC |
Pojemność dana |
|
U |
I |
XC |
C |
C |
C |
|
V |
A |
Ω |
μF |
μF |
μF |
C1 |
150 |
0,36 |
416,6 |
7,6 |
- |
7,4 |
C2 |
150 |
0,89 |
168,5 |
18,9 |
- |
18,4 |
1.
2.
Zestaw przyrządów:
GOLD STAR DM-4418
WATOMIERZ E2/P3/287
AMPEROMIERZ E2 P3/84
VOLTOMIERZ 2/P3/91
MOSTEK WHEATSTONE`A E2/P3/343 TYP THT-5
CEWKA INDUKCYJNA DNE Φ-051
OPORNIK 158Ω 0,63A E2/P3/133
Qb
R
AT
A
V
L
N
N
Qb
L
R
L
W
A
V