E-materiały do kształcenia zawodowego

Pracownia elektrotechniki

ELE.02. Montaż, uruchamianie i konserwacja instalacji, maszyn i urządzeń elektrycznych - Elektryk 741103 oraz Technik elektryk 311303

bg‑yellow

Pomiary indukcyjności własnej i wzajemnej metodami technicznymi, pomiary indukcyjności mostkiem fabrycznym RLC

PROGRAM ĆWICZENIOWY DO PROJEKTOWANIA

R15MR7YQzfDNs
1
RkqPbybkHRMCp
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Baza wiedzy
Oznaczenia:
-U - źrodło napięcia stałego
R - rezystor
A - amperomierz
V - woltomierz
R, L - badana cewka rzeczywista

Układ RLC to skrót określający obwód elektryczny zbudowany z trzech podstawowych elementów pasywnych (Przejdź do Układ RLC): rezystor (R) jest to bierny element obwodu elektrycznego, którego zadaniem jest ograniczenie prądu w nim płynącego, a parametrem elektrycznym go opisującym jest rezystancja;
cewki (L) są to bierne elementy obwodu elektrycznego, a parametrem elektrycznym je opisującym jest indukcyjność;
kondensatory (C) są to bierne elementy obwodu elektrycznego, którego zadaniem jest przechowywanie energii w postaci pola elektrycznego, a parametrem elektrycznym go opisującym jest pojemność. (Przejdź do Budowa elementów, podzespołów i zespołów elektrycznych i elektronicznych)

Pomiary indukcyjności

Elementami pozwalającymi magazynować energię w polu magnetycznym są cewki. Indukcyjność nie zależy od prądu i napięcia, jest właściwością elementów badanych. Wpływ tej własności na stan obwodu elektrycznego jest zależny od innych parametrów obwodu, np. od częstotliwości. Indukcyjność w obwodzie wyraża się w postaci reaktancji indukcyjnej (XL):

XL = 2pif⋅L = omegaL

Cewki oprócz indukcyjności posiadają pewną rezystancję, którą należy wydzielić z całkowitej impedancji cewki w trakcie pomiaru. Podczas sprzężenia magnetycznego dwóch cewek występuje ich indukcyjność własna (L1 i L2) oraz indukcyjność wzajemna (M).

Występują cztery metody pomiaru indukcyjności:

techniczna - rozpoczyna ją pomiar natężenia prądu i napięcia przy zasilaniu prądem przemiennym (wyznaczana jest impedancja Z) oraz prądem stałym (wyznaczana jest rezystancja R); rezonansowa - działa na zasadzie zasilania prądem przemiennym o regulowanej częstotliwości obwodu RLC, gdzie C jest znaną pojemnością wzorcową; porównawcza - polega na włączeniu w obwód badanej cewki, gdzie kolejno mierzy się napięcie na rezystorze wzorcowym, a następnie podłącza się dekadę indukcyjną. Wówczas dobiera się wartość indukcyjności w taki sposób, aby napięcie na rezystorze wzorcowym było takie samo jak przy badanej cewce. Wartość indukcyjności badanej cewki będzie odpowiadać indukcyjności dekadowej; mostkiem RLC - pomiar czysto techniczny, który zależy od typu używanego mostka.

Ćwiczenie 1

Korzystając z poniższych wzorów oraz pomiarów zawartych w tabeli, oblicz wartość reaktancji i impedancji dla 3 różnych cewek. Wyniki zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku.

XL=U\I
R=U\I
Z=√R²+√XT²

R16aK2VAASABh
R1coKxhzT8U14
RFfTyLjJlBW19
ROiGvDnZzuTta
Ćwiczenie 2
Na podstawie pomiarów indukcyjności wykonanych za pomocą mostka fabrycznego RLC trzech różnych cewek, oblicz błąd pomiaru, wiedząc, że wynosi on 1%.

Powiązane ćwiczenia