Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet

Hasonló dokumentumok
Mérési útmutató Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika c. tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához

Tekercsek. Induktivitás Tekercs: induktivitást megvalósító áramköri elem. Az induktivitás definíciója: Innen:

Elektrotechnika. Ballagi Áron

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

LI 2 W = Induktív tekercsek és transzformátorok

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

Elektromechanika. 6. mérés. Teljesítményelektronika

Az elektromágneses indukció jelensége

Mérési útmutató Periodikus, nem szinusz alakú jelek értékelése, félvezetős egyenirányítók

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Váltakozó áramú rendszerek

Teljesítm. ltség. U max

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

Hálózatok számítása egyenáramú és szinuszos gerjesztések esetén. Egyenáramú hálózatok vizsgálata Szinuszos áramú hálózatok vizsgálata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

Fizika 1 Elektrodinamika belépő kérdések

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

MÁGNESES INDUKCIÓ VÁLTÓÁRAM VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATOK

Elektrotechnika 9. évfolyam

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A Coulomb-törvény : 4πε. ahol, = coulomb = 1C. = a vákuum permittivitása (dielektromos álladója) elektromos térerősség : ponttöltés tere : ( r)

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

21. laboratóriumi gyakorlat. Rövid távvezeték állandósult üzemi viszonyainak vizsgálata váltakozóáramú

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

FIZIKA. Váltóáramú hálózatok, elektromágneses hullámok

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Az elektromágneses indukció jelensége

Összetett hálózat számítása_1

Elektrotechnika. 11. előadás. Összeállította: Dr. Hodossy László

Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem. Gazdaság- és Társadalomtudományi Kar. Fizika dolgozat. Kovács Emese. 4-es tankör április 30.

Legutolsó frissítés ZÁRÓVIZSGA KÉRDÉSEK a VÁLOGATOTT FEJEZETEK AZ ELEKTROTECHNIKÁBAN CÍMŰ MSc TÁRGYBÓL

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Egyszerű áramkörök árama, feszültsége, teljesítménye

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MINTA Írásbeli Záróvizsga Mechatronikai mérnök MSc. Debrecen,

Pótlap nem használható!

Az aszinkron és a szinkron gépek külső mágnesének vasmagja, -amelyik általában az

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MÉRÉSI GYAKORLATOK (ELEKTROTECHNIKA) 10. évfolyam (10.a, b, c)

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

1. Feladat. Megoldás. Számítsd ki az ellenállás-hálózat eredő ellenállását az A B az A C és a B C pontok között! Mindegyik ellenállás értéke 100 Ω.

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektromágnesség tesztek

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

Időben állandó mágneses mező jellemzése

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Mágnesesség, elektromágnes, indukció Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan talált

A soros RC-kör. t, szög [rad] feszültség áramerősség. 2. ábra a soros RC-kör kapcsolási rajza. a) b) 3. ábra

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

71. A lineáris és térfogati hőtágulási tényező közötti összefüggés:

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

Elektromos áramerősség

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektrotechnika- Villamosságtan

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Az erő iránya a vezetők között azonos áramirány mellett vonzó, ellenkező irányú áramok esetén taszító.

MIB02 Elektronika 1. Passzív áramköri elemek

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektromágneses indukció kísérleti vizsgálata

MÁGNESES TÉR, INDUKCIÓ

(Az 1. példa adatai Uray-Szabó: Elektrotechnika c. (Nemzeti Tankönyvkiadó) könyvéből vannak.)

-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Átírás:

Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet A hallgatói útmutatóban vázolt program a csoport felkészültsége és hozzáállása szerint teljesíthető. Egyes számítási és mérési feladatok párhuzamosan is végezhetők.. Önindukciós tényező mérése A tekercset soros kapcsolású koncentrált paraméteres helyettesítéssel vizsgáljuk. R i(t) L U Koncentrált paraméterű tekercs A tekercs ellenállását egyenáramú táplálásnál az Ohm törvényből kapjuk: a tápfeszültség és az áram értékének a hányadosaként: R = U =. = A mágneses kör felépítése a tekercs ellenállását nem befolyásolja. (Ha a tápegység hullámos egyenfeszültséget szolgáltat, akkor a váltakozó összetevők hatására kialakuló önindukciós feszültség függhet a mágneses körtől, de most ideálisan sima egyenfeszültséget feltételezünk.) Váltakozó áramú mérésnél a tápfeszültség és az áram ektív értékének a hányadosa a tekercs impedanciáját adja: Z =. U Ebből az ellenállás ismeretében az X reaktancia, a frekvencia ismeretében az L induktivitás számítható: L = π f U R. Minél inkább ferromágneses anyag vezeti a mágneses fluxust, minél kisebb az indukcióvonalak levegőben megtett útja, annál kisebb az áramfelvétel. Erre figyelemmel a mágneses körben végrehajtott légrés-növelő változtatások előtt célszerű kikapcsolni a tápegységet, de mindenképpen nagyobbra kell állítani az A-mérő méréshatárát, mert az áram nagyságrendeket változhat. A szolenoid képlet annak az elhanyagolásnak az eredménye, miszerint a mágneses tér a tekercsen belül koncentrálódik, a tekercsen kívül pedig szétszóródik és ezért elhanyagolható, amennyiben a tekercs hossza sokkal nagyobb az átmérőjénél, l» d. A mérésnél használt tekercs ezt a feltételt nem teljesíti, ezért az L = µ N A képlet alkalmazásával kapott eredmény jelentősen eltér a mérésből l számítottól.

. Kölcsönös indukciós tényező mérése Lényegében egy üresen járó (i =) transzformátor modellt állítunk össze, aminek a mágneses körét változtatjuk az elrendezés változtatásával és ferromágneses anyagok alkalmazásával. A primer tekercs i árama által az. tekercsben létrehozott fluxus egy része ( ) kapcsolódik a. tekercs N meneteivel is, másik része az első tekercs s szórt fluxusa csak az -el, = + s. s i A vázlatos fluxuskép A. tekercs tekercsfluxusa (fluxuskapcsolódása) így ψ = N. Egyforma tekercsek esetén N =N =N. (Feltételezzük, hogy a mágneses szimmetria miatt ψ =ψ, ezért a kölcsönös induktivitás mindkét tekercs irányában egyforma: M =M =M.) A primer tekercset azért célszerű U= V ~ váltakozó feszültségről táplálni, hogy laza csatolásnál is kapjunk mérhető eredményeket. Ha az áram szinusz függvény szerint változik i (t)= m sinωt, akkor a szekunder tekercs indukált feszültsége: dψ t d t di t u t M di t ψ = = = = m Mωcos ωt, dt di t dt dt A kölcsönös indukciós tényező definíciója: M = dψ t, di t d míg az előzőekben meghatározott önindukciós tényező: L = ψ. di t Effektív értékekre az indukált feszültség egyenlete: U = ωm. i = miatt a kölcsönös indukciós tényező közvetlenül számítható, értéke: M U = ω. A definíciós összefüggésekből láthatóan az önindukciós tényezőt az. tekercs teljes fluxuskapcsolódása ψ határozza meg, a kölcsönös induktivitást viszont a csatolt tekerccsel kapcsolódó ψ fluxusrész. A csatolási tényező az utóbbi fluxusrész aránya a primer tekercs árama által létrehozott teljes fluxushoz, míg a szórási tényező ennek komplemetuma, a szórt fluxus aránya a teljes fluxushoz. Ψ N Ψ M k = = = = = =, és N Ψ Ψ L σ = s = s = = k. t

A mérés során jól demonstrálható és értelmezhető, hogy a csatolás függ egyrészt a tekercsek geometriai helyzetétől, másrészt a ferromágneses közegtől. Vasmentes állapotban eltérő eredményt kapunk, ha a két tekercs egymás mellett, vagy egymás felett van, továbbá, ha egy vagy két vasat használunk, a tekercseket egymással párhuzamosan helyezzük el vagy egymásra merőlegesen stb.. Jobbmenetű, balmenetű és bifiláris tekercs vizsgálata Feladat: a definíciónak megfelelő eltérések kimutatása iránytűvel és áramméréssel. Egyirányú mágneses teret csak egyenáramú gerjesztéssel kapunk (vagy állandó mágnessel). A tápegység áramkorlátban lesz a kis ellenállás miatt! A jobb- és a balmenetes tekercsnél az iránytű határozott irányban áll, nem nagyon lehet kilengetni, a bifiláris tekercsnél az iránytű beállása feltűnően gyengébb. Az induktivitás nagyságát váltakozó áramú gerjesztésnél érzékelhetjük. Az ampermérő A-es (jobb szélső) bemenetét kell használni, mert bifiláris tekercsnél a kis ellenállás és a még kisebb (~ ) reaktancia miatt 6 V ~ feszültség mellett is A körüli áramot kapunk! A nem bifiláris tekercsek árama csak A, ennyit jelent a reaktancia. A tápegység váltakozó oldala nem szabályozott, nincs áramkorlátja csak túláram védelme. Adott áramirány mellett egy tekercs által létrehozott mágneses tér iránya a tekercselés (menet)irányától függ. H, Φ B H, Φ B Jobb- és balmenetű tekercs mágneses tere nduktivitás-szegény áramköri elemet (pl. dobra tekercselt huzalból készült ellenállást) ún. bifiláris (filum = szál, fonál) kialakítással lehet előállítani. Ennél a megoldásnál tulajdonképpen két, azonos áramot vivő tekercs van szorosan egymás mellett: egy jobb- és egy balmenetű. Az ellentétes irányú gerjesztések és fluxusok miatt a két tekercs lerontja egymás mágneses terét. Az eredő kis (ideális esetben zérus) fluxusnak megfelelően Ψ kicsi (így az önindukciós feszültség is kicsi), tehát az L induktivitás is kicsi.

nduktivitás-szegény (bifiláris) tekercselés vázlata A ψ tekercsfluxus és az i áram közötti kapcsolatot az L induktivitás vagy önindukciós tényező d t teremti meg L = ψ. di t. Egy V W izzólámpa vizsgálata V-A mérős módszerrel Ez a módszer csak egy becslést ad az izzólszál hőmérsékletére. A hideg ellemállást minél kisebb áramnál kell mérni, lehetőleg, A alatt. U(V) R(Ω) 6 U() jelleggörbe (A) R() jelleggörbe (A) Feltételezzük, hogy az izzólámpa volframszálas és az ellenállásának hőmérsékleti együtthatója a vizsgált tartományban állandó. A volfram ellenállásának hőmérsékleti együtthatója α w =, - K. A hőmérsékleti együttható anyagjellemző, tulajdonképpen az egységnyi hőmérséklet-változás hatására bekövetkező viszonylagos ellenállás-változást adja meg. Ezzel az R ellenállás értéke R ismeretében: R =R (+α w ϑ) ϑ a hőmérséklet változás. Állandó hőmérsékleti együtthatót feltételezve minden mérési pontban viszonyíthatunk a ϑ környezeti hőmérséklethez. Az i. pontban: Ri R ϑi = + ϑ R α. w

R(Ω) 6 ϑ(c ) R(ϑ) jelleggörbe 7. november Kádár stván