 | Pobierz cały dokument fizyka.sprawozdanie.50.biotechnologia.fizyka.doc Rozmiar 50 KB |
ĆWICZENIE NR 50
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA SAMOINDUKCJI I POJEMNOŚCI PRZY POMOCY OBWODÓW PRĄDU ZMIENNEGO
Wstęp teoretyczny.
Źródłem prądu sinusoidalnie zmiennego są prądnice prądu przemiennego, w których zasada działania opiera się na zjawisku indukcji elektromagnetycznej. Prądnica prądu przemiennego składa się z magneśnicy z umieszczonymi w niej biegunami elektromagnesów lub magnesów trwałych oraz z twornika zawierającego uzwojenie umieszczone w żłobkach na jego obudowie. Sem powstaje w uzwojeniu twornika w wyniku zmian jego położenia względem biegunów elektromagnesów. Wartość sem zmienia się sinusoidalnie, a jej wartość chwilową można wyrazić wzorem:
e = Bm.* sinα * l * V
Bm. - wartość szczytowa indukcji magnetycznej
α - kąt, jaki tworzy oś magneśnicy z osią poziomą między uzwojeniem twornika
l - długość czynna obu zwojów
V - prędkość obrotu magneśnicy
Największą wartość sem osiągnie, gdy α = π/2, czyli Em. = Bm.* l *V.
Wartość α można wyrazić za pomocą prędkości kątowej: α = ω * t .
Wtedy wartość chwilową sem można wyrazić wzorem: e = Em.* sinωt .
Rys. 1 Wykres sem indukującej się w prądnicy
w ciągu jednego obrotu magneśnicy.
Rysunek 1
Jeśli do wyprowadzonych z prądnicy końcówek uzwojenia przyłączymy opornik R, to obwodem popłynie prąd, którego wartość będzie wprost proporcjonalna do wartości indukowanej sem, a odwrotnie proporcjonalna do rezystancji obwodu elektrycznego:
i = e / R
i = ( Em. / R )* sinα
i = Im. * sinα
Wykres prądu i w zależności od kąta α będzie taki sam jak wykrys siły elektromotorycznej.
Natężenie i napięcie prądu przemiennego zmienia się sinusoidalnie:
i = Im.* sin(ωt + ϕ)
u = Um. * sin(ωt + ϕ)
ϕ - faza początkowa
Największa wartość chwilowa, dodatnia lub ujemna, jaką osiąga wielkość sinusoidalnie zmienna, to wartość szczytowa.
Przepływ prądu przemiennego przez rezystor powoduje, tak samo jak przepływ prądu stałego, wydzielenie się ciepła. Wartość skuteczna prądu przemiennego jest to wartość zastępczego prądu stałego, który w okresie T spowoduje wydzielenie się na rezystancji R takiej samej ilości ciepła, jak przy przepływie prądu przemiennego. Zależności liczbowe pomiędzy wartościami skutecznymi natężenia, napięcia i sem prądu sinusoidalnie zmiennego a jego wartościami maksymalnymi można wyrazić wzorami:
I = Im. / √2 ; U = Um. / √2 ; E = Em. / √2
 | Pobierz cały dokument fizyka.sprawozdanie.50.biotechnologia.fizyka.doc rozmiar 50 KB |