Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА
Цель работы:познакомиться с устройством и принципом работы трансформатора; научиться определять коэффициент трансформации. Оборудование:источник регулируемого переменного напряжения, трансформатор лабораторный разборный, вольтметры переменного тока (или авометр), ключ, провода соединительные. Описание работы Повышение и понижение напряжения осуществляют с помощью трансформаторов. Трансформатор состоит из двух катушек изолированного провода, намотанных на общий стальной сердечник . На одну катушку (называемую первичной обмоткой) подают переменный ток одного напряжения, а с другой катушки (вторичной обмотки) снимают переменный ток другого напряжения.
Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле. Оно сосредоточено в основном внутри стального сердечника, так что обе обмотки пронизываются одним и тем же переменным магнитным потоком. Поэтому вследствие явления электромагнитной индукции в каждом витке каждой обмотки возникает одна и та же ЭДС индукции. Суммарная ЭДС в каждой из катушек равна сумме ЭДС во всех ее витках, так как витки соединены друг с другом последовательно. Поэтому отношение напряжений U1 и U2 на вторичной и первичноq обмотках равно отношению числа витков в них: U1 / U2 = N1/ N2. Коэффициент трансформации — величина, равная отношению напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора : k= U1 / U2 = N1/ N2. Повышающий трансформатор — трансформатор, увеличивающий напряжение (U2 > Ul). У повышающего трансформатора число витков N2 во вторичной обмотке должно быть больше числа витков Nt в первичной обмотке, т. е. k < 1. Понижающий трансформатор — трансформатор, уменьшающий напряжение (U2 < U1). У понижающего трансформатора число витков во вторичной обмотке должно быть меньше числа витков в первичной обмотке, т. е. k > 1. ХОД РАБОТЫ: 1. Ознакомьтесь с устройством трансформатора. Определите первичную обмотку (клеммы с надписью 36 В) и две вторичные (клеммы 2,2 В и 4,4 В). Разберите трансформатор, выньте сердечник и рассмотрите его устройство. Соберите трансформатор. 2. Присоедините первичную обмотку трансформатора к сети переменного тока напряжением 36 В и замкните цепь. 3. Измерьте напряжение на одной из вторичных обмоток. 4. Вычислите коэффициент трансформации. 5. Проделайте аналогичные действия для другой вторичной обмотки. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
7. Присоедините одну из вторичных обмоток трансформатора к сети переменного тока напряжением 4 В и замкните цепь. 8. Измерьте напряжение на первичной обмотке. 9. Вычислите коэффициент трансформации. 10. Присоедините другую вторичную обмотку трансформатора к сети переменного тока напряжением 4 В, замкните цепь и измерьте напряжение на первичной обмотке. 11. Вычислите коэффициент трансформации. 12. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
13. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.
II. Ответить на вопросы: 1. Почему электрическую энергию передают на большие расстояния под высоким напряжением? 2. Почему высокое напряжение нельзя вводить в жилые дома? 3. Как повышают и понижают напряжение? Какие приборы при этом используют? На чем основано их действие? 4. Приведите примеры потребления энергии на производстве, на транспорте, в системах связи, торговле, городском хозяйстве, при создании интеллектуальной продукции, в быту. 5. Во сколько раз уменьшаются потери на нагревание проводов при повышении напряжения в 100 раз? Сделате вывод о проделанной работе. . . . . . . . Оценка и комментарий преподавателя: .
Лабораторная работа №8. «Измерение показателя преломления света».
Цель работы: Измерить показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции.
Приборы и материалы: Стеклянная плоско - параллельная пластина, имеющая форму трапеции, набор из четырех булавок(игл), лист бумаги, карандаш, линейка, циркуль, лазерная указка ( или другой источник света, дающий световой пучок).
Введение При переходе света из одной среды в другую происходит преломление лучей, измеряется направление распространения света. Это явление объясняется тем, что в различных средах скорость света различна. Отношение скорости света “C” в вакууме к скорости света U в данной среде называется абсолютным показателем преломления n этой среды: n=C/U. Из данной формулы легко получить другую , связывающую n с углами падения α и преломления β: n=sin α/sin β.
Закон преломления света: 1) падающий луч, переломленный и перпендикуляр , восстановленный в точку падения лежат в одной плоскости. 2)отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред.
Таким образом, для вычисления n достаточно измерить два угла α и β.
Так как скорость света в воздухе составляет 99,9% скорости света в вакууме, то во многих случаях, не требующих очень большой точности, можно за абсолютный показатель преломления среды принять ее показатель преломления, измеренный при переходе луча в данную среду из воздуха. Проходя через стеклянную пластину, пучок света испытывает двукратное преломление. Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле: n=sin α/sin β,где α- угол падения пучка света на грань пластины из воздуха в стекло, β- угол преломления светового пучка в стекле(рис.1).
Так как sin α=AE/AB и sin β=CD/BC, AB=BC (как радиусы), то формула для определения показателя преломления стекла имеет вид: n пр. =AE/DC, Максимальную относительную погрешность измерения находим по формуле:
ε = ▲AE/AE + ▲DC/DC
Максимальную абсолютную погрешность находим по формуле:
▲n= n пр.∙ε,
тогда: n = n пр. ▲n ,
n пр. – приближенное значение показателя преломления. Описание экспериментальной установки:
(Рис.1) В работе изменяется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. На одну из параллельных граней пластины наклонно к ней направляют узкий световой пучок. Проходя через пластину, этот пучок света испытывает двукратное преломление. Источником света служит электрическая лампочка, подключенная через ключ к какому - либо источнику тока. Световой пучок создается с помощью металлического экрана со щелью. При этом ширина пучка может меняться за счет изменения расстояния между экраном и лампочкой. Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется о формуле: n=sin α/sin β , где α- угол падения пучка света на грань пластины из воздуха в стекло, β- угол преломления светового пучка в стекле. Для определения отношения, стоящего в правой части формулы, поступают следующим образом. Перед тем как направить на пластину световой пучок, ее располагают на столе, на листе миллиметровой бумаги (или листе бумаги в клетку) так, чтобы одна из её параллельных граней совпадала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух – стекло. Тонко отточенным карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани, эта линия изображает границу раздела двух сред стекло – воздух. Суть опыта заключается в том, что на одну из параллельных граней пластинки направляют пучок света под произвольным углом α. Отмечают точки A, B и F по ходу луча. (Вдоль падающего на пластину пучка и вышедших из нее световых пучков тонко отточенным карандашом ставят точки 1,2,3,4). После этого лампочку выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий и преломленный лучи. Через точку B границы раздела сред воздух – стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β. Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке B и строят прямоугольные треугольники ABE и CBD. Так как: sin α=AE/AB, sin β=CD/BC и AB=BC то n пр. = AE / DC. Длину отрезков DC и AE измеряют по миллиметровой бумаге или с помощью линейки. При этом в обоих случаях инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм. Погрешность отсчета надо взять так же равной 1 мм для учета неточности в расположении линейки относительно края светового пучка. Измерив, указанные расстояния можно определить n.
Измерение и обработка результатов: 1. Подключить лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получить тонкий световой пучок. 2. На середину листа бумаги положить плашмя стеклянную пластину и карандашом обвести ее контуры. Расположить так, чтобы глаз находился на уровне пластины. 3. С другой стороны стекла наколоть возможно дальше две булавки друг от друга так, чтобы прямая, проходящая через них, не была параллельна одной из параллельных граней пластины. 4. Третью и четвёртую булавку расположить по грани с другой стороны стекла и вколоть ее так, чтобы, смотря вдоль всех булавок через стекло, видеть их расположенными на одной прямой. 5. Стекло, булавки снять, места наколов отметить точками 1,2,3,4. Через точки 1 и 2, 3 и 4 провести прямые до пересечения с контурами стекла. Через точку B провести перпендикуляр к границе сред воздух – стекло. 6. Отметить угол падения, угол преломления. 7. С помощью циркуля проводят окружность с центром в точке B и строят прямоугольные треугольники ABE и CDB. 8. Измерить длины отрезков AE и DC с помощью линейки. 9. Вычислить приближенное значение показателя преломления n пр. = AE/DC 10. Вычислить ▲AE=▲ DC =▲AEинструментальную + ▲AEотсчета 11. Найти максимальную относительную погрешность: ε = ▲AE/AE + ▲DC/DC 12. Найти максимальную абсолютную погрешности по формуле: ▲n= n пр.∙ε. 13. Сравнить результаты, полученные по формулам: n1 пр. -▲n1< n1< n1 пр. +▲n1; n2 пр. -▲n2< n2< n2пр. +▲n2. 14. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу
15. Повторить то же самое при другом угле падения 16. Сделать вывод о зависимости показателя преломления от угла падения. Контрольные вопросы.
Сделате вывод о проделанной работе. . . . . Оценка и комментарий преподавателя: . Измерения и вычисления |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-27; просмотров: 376. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |