Лабораторная работа № 10. Тема: Изучение устройства и работы трансформатора.

Т еория: В радиотехнике, электротехнике, электронике широко используют трансформатор. Внешний вид и схема показаны на рисунке.

Основные элементы любого трансформатора:

1) Сердечник (магнитопровод); набирается, из отдельных тонких изолированных друг от друга листов магнитомягкой стали.

2) Две обмотки с разным числом витков: с небольшим количеством витков толстой проволоки и большим количеством витков тонкой проволоки.

Переменный ток обмотки, соединенной с источником электрической энергии (первичная обмотка), создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. По закону электромагнитной индукции в каждом витке обмоток возбуждается ЭДС индукции ε, поэтому ЭДС индукции в первичной обмотке ε₁= n_1· ε, а во вторичной - ε₂= n₂·ε, а .

Если цепь вторичной обмотки разомкнута, в первичной обмотке течёт слабый ток I₀ – холостого хода, не превышающий 5 % номинального. Падение напряжения в первичной обмотке ∆U=I₀R мало, поэтому U₁= ε₁. Напряжение на концах вторичной обмотки U= ε₂. Тогда для холостого хода трансформатора .

=к – коэффициент трансформации. При к>1 трансформатор понижает напряжение, к<1 – повышает.

При замыкании вторичной обмотки переменный ток этой обмотки I₂ , согласно закону Ленца, создаёт в сердечнике магнитный поток противоположного магнитному потоку первичной обмотки направления. Это приводит к ослаблению ε₁, и возрастанию тока I₁ в первичной обмотке. Ток возрастает, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не станет прежним. Обмотки пронизываются почти одинаковым магнитным потоком Ф=In, поэтому I₁n₁=I₂n₂, .

Цель работы: Изучить устройство и работу трансформатора, определить коэффициент трансформации.

Оборудование: 1) Трансформатор на панели. 2) Источник электрической энергии. 3) Вольтметры переменного тока.

Порядок проведения работы.

1. Собрать электрическую цепь по схеме:

2. Снять показание приборов и записать их в таблицу. Вычислить коэффициент трансформации.

Таблица 12

Напряжение на первичной обмотке. U1,B.	Напряжение на вторичной обмотке. U2,B.	Коэффициент трансформации. К.

Контрольные вопросы.

1.Назначение, устройство и принцип действия трансформатора.

2.С какой целью магнитопровод набирается из тонких изолированных пластин электротехнической стали?

3.Каков КПД современных трансформаторов?

Лабораторная работа №11. Тема: Определение показателя преломления стекла.

Теория: Свет при переходе из одной среды в другую меняет свое направление, т, е преломляется. Преломление объясняется изменением скорости распространения света при переходе из одной среды в другую и подчиняется следующим законам:

1. Подающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным через точку падения луча к границе раздела двух сред.

2. Отношение синуса угла падения i к синусу угла преломления - величина постоянная для данных двух сред и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой: .

Оборудование: 1) Стеклянная пластинка с двумя параллельными гранями. 2) Булавки. 3) Линейка – угольник.

Порядок проведения работы.

1. Н а середину листа бумаги положить плашмя пластину и карандашом обвести её контур.

2. Сверху воткнуть две булавки (А и В) так, чтобы прямая, проходящая через них, не была перпендикулярна одной из параллельных граней пластинки.

3. Глядя через пластинку, расположить две другие булавки (С и Д) с другой стороны пластики так, чтобы все четыре булавки казались расположенными на одной линии (т. е прямая СД казалось продолжением прямой АВ)

4. Вынуть булавки и отменить их положение, убрать пластинку.

5. Соединить точки А и В и прямую АВ продолжить до пересечения с верхней гранью пластинки (точка Е).

6. Из точки Е провести перпендикуляр к параллельным граням пластинки и отложить равные отрезки ЕМ и ЕР (4 – 5см).

7. Точки С и Д соединить, и прямую СД продолжить до пересечения с пластинкой (точка F).

8. Точка Е и F соединить, и прямую ЕF продолжить.

9. АВ – падающий луч. Из точки М на АВ опустить перпендикуляр МN.

10. Из точки Р опустить перпендикуляр РО на преломленный луч ЕF.

11. Измерить отрезки МN и ОР и записать в таблицу.

12. Вычислить показатель преломления .

13. Результат записать в таблицу.

*- Примечание. Можно обойтись без булавок, начертив ярко луч АВ и глядя через пластинку построить его продолжение CD.

Таблица 13

MN, Cм.	ОР, См.	n

Контрольные вопросы.

1. Что такое явление преломления?

2. Записать формулу второго закона преломления.

3. Показатель преломления алмаза 2,42. Как понимать это число?

4. Любой водоем, дно которого видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему?