Основные расчетные формулы
Экспериментальное значение коэффициента трансформации: K=U1/U2, где K – коэффициент трансформации [ед.], U1 – значение напряжения на первичной обмотке [В], U2 – значение напряжения на вторичной обмотке [В]; Теоретическое значение коэффициента трансформации: K = N1/N2, N1 – число витков на первичной обмотке [ед.], N2 – число витков на вторичной обмотке [ед.]; Полезная мощность: P1=U1I1; P1 – мощность входная [Вт]; U1 – напряжение [В]; I1 – сила тока [А]; Передаваемая мощность: P2=U2I2; КПД без учета потерь: η=P1/P2, η – КПД [ед.]; P2 – мощность выходная.
Формулы косвенных погрешностей
Формула косвенной погрешности полезной мощности:
ΔP1 = P1(ΔU/U1 + ΔI/I1) [Вт];
Формула косвенной погрешности передаваемой мощности:
ΔP2 = P2(ΔU/U2 + ΔI/I2) [Вт];
Формула косвенной погрешности КПД без учета потерь: Δη=η(ΔP1/P1 + ΔP2/P2) [ед.];
Формула косвенной погрешности коэффициента трансформации:
ΔK=K(ΔU/U1 + ΔU/U2) [ед.];
Погрешности прямых измерений:
ΔU = 0,25 [В];
ΔI = 0,002 [А];
Исходные данные:
N1 = 140 [ед.];
N2 = 84 [ед.];
Kтеор. = 1,67 [ед.];
Таблица 1
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| K
| ΔK
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| ед.
| ед.
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 1,75
| 0,86
| 10
| 2
| 4
| 3,1
| 2
| 1,55
| 0,32
| 3
| 6
| 5
| 3,2
| 1,56
| 0,2
| 4
| 8
| 6,6
| 4,4
| 1,5
| 0,14
| 5
| 10
| 8,3
| 5,6
| 1,48
| 0,11
| 6
| 12
| 10
| 6,6
| 1,52
| 0,1
| 7
| 14
| 12
| 7,7
| 1,56
| 0,08
| Оценивая K по полученному графику (Рис.1), сравним полученное K с теоретическим значением:
(Kэксп – Ктеор)∙100%/Ктеор = (|1,5 – 1,67|) ∙100%/1,67 ≈ 10 %
Таблица 2
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 0,12
| 0,1
| 0,168
| 0,08
| 0,03
| 0,03
| 47,6
| 25,1
| 10
| 2
| 4
| 3,1
| 2
| 0,24
| 0,22
| 0,7
| 0,44
| 0,07
| 0,04
| 59,1
| 13,2
| 3
| 6
| 5
| 3,2
| 0,36
| 0,34
| 1,8
| 1,08
| 0,1
| 0,09
| 60,4
| 8,44
| 4
| 8
| 6,6
| 4,4
| 0,45
| 0,43
| 2,97
| 1,89
| 0,13
| 0,12
| 63,7
| 6,61
| 5
| 10
| 8,3
| 5,6
| 0,56
| 0,55
| 4,65
| 3,08
| 0,16
| 0,15
| 66,3
| 5,43
| 6
| 12
| 10
| 6,6
| 0,67
| 0,66
| 6,7
| 4,36
| 0,19
| 0,18
| 65
| 4,48
| 7
| 14
| 12
| 7,7
| 0,76
| 0,75
| 9,12
| 5,77
| 0,21
| 0,21
| 63,3
| 3,71
| Таблица 3
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 0,12
| 0,11
| 0,17
| 0,09
| 0,03
| 0,03
| 52,4
| 27,5
| 9
| 2
| 4
| 3,2
| 2
| 0,25
| 0,24
| 0,8
| 0,48
| 0,07
| 0,06
| 60
| 13,2
| 3
| 6
| 4,8
| 3,1
| 0,37
| 0,36
| 1,78
| 1,12
| 0,1
| 0,1
| 62,8
| 9,03
| 4
| 8
| 6,4
| 4
| 0,47
| 0,46
| 3,01
| 1,84
| 0,13
| 0,12
| 61,2
| 6,74
| 5
| 10
| 8,2
| 5,4
| 0,7
| 0,72
| 5,74
| 3,89
| 0,19
| 0,19
| 67,7
| 5,58
| 6
| 12
| 10
| 6,1
| 0,82
| 0,88
| 8,2
| 5,37
| 0,23
| 0,23
| 65,5
| 4,63
| 7
| 14
| 12,5
| 8
| 0,94
| 1
| 11,8
| 8
| 0,26
| 0,27
| 68,1
| 3,77
|
Таблица 4
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 0,15
| 0,14
| 0,21
| 0,11
| 0,04
| 0,04
| 53,3
| 27,7
| 8
| 2
| 4
| 3,2
| 2
| 0,27
| 0,26
| 0,86
| 0,52
| 0,07
| 0,07
| 60,2
| 13,1
| 3
| 6
| 4,8
| 3
| 0,4
| 0,4
| 1,92
| 1,2
| 0,11
| 0,11
| 62,5
| 9,09
| 4
| 8
| 6,2
| 4
| 0,58
| 0,64
| 3,6
| 2,56
| 0,16
| 0,17
| 71,2
| 7,79
| 5
| 10
| 9
| 5,8
| 0,64
| 0,82
| 5,76
| 4,76
| 0,18
| 0,22
| 82,6
| 6,31
| 6
| 12
| 11
| 7
| 0,9
| 0,98
| 9,9
| 6,86
| 0,25
| 0,26
| 69,3
| 4,34
| 7
| 14
| 12
| 8
| 1,02
| 1,12
| 12,2
| 8,96
| 0,28
| 0,3
| 73,2
| 4,09
| Таблица 5
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 0,15
| 0,15
| 0,21
| 0,12
| 0,04
| 0,04
| 57,1
| 29,6
| 7
| 2
| 4
| 3
| 1,9
| 0,29
| 0,29
| 0,87
| 0,55
| 0,08
| 0,08
| 63,3
| 14,5
| 3
| 6
| 5,3
| 3,4
| 0,5
| 0,57
| 2,65
| 1,94
| 0,14
| 0,15
| 73,1
| 9,38
| 4
| 8
| 7,2
| 4,5
| 0,68
| 0,76
| 4,89
| 3,42
| 0,18
| 0,2
| 69,9
| 6,7
| 5
| 10
| 8,8
| 5,6
| 0,82
| 0,92
| 7,22
| 5,15
| 0,22
| 0,24
| 71,4
| 5,55
| 6
| 12
| 11
| 7
| 0,98
| 1,1
| 10,78
| 7,7
| 0,27
| 0,29
| 71,4
| 4,45
| 7
| 14
| 12,5
| 8
| 1,14
| 1,3
| 14,25
| 10,4
| 0,31
| 0,34
| 73
| 3,98
|
Таблица 6
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,4
| 0,8
| 0,15
| 0,15
| 0,21
| 0,12
| 0,04
| 0,04
| 57,1
| 29,6
| 6
| 2
| 4
| 3
| 1,8
| 0,37
| 0,33
| 1,11
| 0,59
| 0,1
| 0,09
| 53,5
| 12,5
| 3
| 6
| 4,7
| 3
| 0,47
| 0,5
| 2,21
| 1,5
| 0,13
| 0,13
| 67,9
| 9,83
| 4
| 8
| 6,2
| 4
| 0,61
| 0,67
| 3,78
| 2,68
| 0,16
| 0,18
| 70,9
| 7,73
| 5
| 10
| 7,8
| 5
| 0,76
| 0,84
| 5,93
| 4,2
| 0,21
| 0,22
| 70,9
| 6,17
| 6
| 12
| 10,5
| 6,5
| 1,12
| 1,22
| 11,76
| 7,93
| 0,3
| 0,32
| 67,4
| 4,43
| 7
| 14
| 12
| 7,5
| 1,27
| 1,47
| 15,24
| 11,1
| 0,34
| 0,38
| 72,3
| 4,13
| Таблица 7
№
| Uб. п.
| U1
| U2
| I1
| I2
| P1
| P2
| ΔP1
| ΔP2
| η∙100%
| Δη∙100%
| R
| Ед. измерения/ № опыта
| В
| В
| В
| А
| А
| Вт
| Вт
| Вт
| Вт
| %
| %
| Ом
| 1
| 2
| 1,3
| 0,8
| 0,16
| 0,18
| 0,21
| 0,14
| 0,04
| 0,05
| 69,23
| 36,6
| 5
| 2
| 4
| 2,9
| 1,8
| 0,35
| 0,37
| 1,02
| 0,67
| 0,09
| 0,1
| 65,62
| 15,5
| 3
| 6
| 4,5
| 2,8
| 0,51
| 0,57
| 2,3
| 1,6
| 0,14
| 0,15
| 69,54
| 10,6
| 4
| 8
| 6
| 3,6
| 0,66
| 0,74
| 3,96
| 2,66
| 0,18
| 0,19
| 67,27
| 7,86
| 5
| 10
| 7,6
| 4,8
| 0,88
| 0,94
| 6,69
| 4,51
| 0,24
| 0,24
| 67,46
| 6,03
| 6
| 12
| 10,5
| 6
| 1,28
| 1,54
| 13,4
| 9,24
| 0,34
| 0,4
| 68,75
| 4,7
| 7
| 14
| 12
| 7
| 1,5
| 1,8
| 18
| 12,6
| 0,4
| 0,46
| 70
| 4,13
|
Графический материал
Рис. 1. Зависимость U1 от U2.
Рис. 2. Зависимость P2 от U2 при 5 ≤ R ≤ 10.
|