Laboratórium 1 - 7. Mérés: Négypólusok vizsgálata

A VIK Wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen Patyi Csaba Bendegúz (vitalap | szerkesztései) 2021. november 9., 18:43-kor történt szerkesztése után volt. (→‎Házihoz segítség)
(eltér) ← Régebbi változat | Aktuális változat (eltér) | Újabb változat→ (eltér)
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 1

A mérésről

A beugró nagyrészt az ellenőrző kérdések közül kerül ki:

  • 1:1 transzformátor mire jó?
  • [math]\mu_0[/math] értéke
  • Egy konkrét számításnál az erővonalhossz és a felület számítása (d és D adottak mint az 1.1 feladatban)
  • Transzformátor helyettesítőképe (elektrotechnika jegyzetben ott van)
  • Érdemes megtanulni a főbb mértékegységeket (pl: [math]B, H, \mu_0[/math] ...)

A mérések első 3 feladatát csináltuk meg, azok közül sem minden részletet (pl. 1.4, 1.5 kimaradt). A karakterisztika átszámításánál érdemes már otthon kiszámolni a skalártényezőt ami a két mennyiség között teremt kapcsolatot. Tehát valami [math]H=const \cdot I[/math], illetve [math]\mu_0 = const_2 \cdot Z[/math].

A két ajánlott irodalom alapos átolvasása nagyjából semmit sem segített :)

Mérésen kiadott útmutató

Házihoz segítség

Kidolgozott házi feladat

1.1 feladat: l paraméter kiszámításának eredménye jó, de a felírt számítás nem. Valójában [math]l= 2 \pi \left( \frac{d}{2} + \frac{\frac{D-d}{2}}{2} \right) = 2 \pi \frac{D+d}{4}[/math]

1.6 feladat: a kidolgozásban lévő válasz nem jó, a helyes megoldás: 110, mert ha a pontos eredményt nézzük, az 109.2233 Ezt a kidolgozás lefele kerekíti, viszont itt felső egészrészt kell nézni, mert legalább 109.2233 menet kell, ergo 110 a jó végeredmény

1.7 feladat: a kidolgozásban lévő válasz nem jó, a helyes megoldás: nem bírja a műszer lemérni a keresett értéket ekkora feszültségen és áramon, [math]R = \frac{10 V}{0,2 A} = 50 \Omega[/math]. A forrás impedanciája jellemzően [math]50 \Omega[/math], ezért a műszer nem képes megmérni a keresett jellemzőt a kérdésben szereplő feszültséggel és árammal.

1.9 feladat: Itt csak a Szekeres András-féle változat jó. "Infó a levlistáról: A tanár ma ezt mondta: A réz permeabilitása (műje) igazából Mű0. Mint a levegőjé, vagy bármely más nem mágnesezhető anyagé. Tehát a réz relatív permeabilitása 1, és permeabilitása mű0. Így kijön,hogy a behatolási mélység ~10mm(javítva), ami azt jelenti, hogy érdemes vastag rézvezetéket rakni a falba. Ha kicsi lenne a behatolási mélység (néhány mikron), akkor egy vékonyfalú cső is ugyanúgy megfelelne... és Dopeti kidolgozása: behatm = sqrt(2/(mu * szigma * omega) mu = mu0 omega = 2pi*f a rez fajlagos ellenállása 1.72x10-8 Ohm/m rez rel. permeabilitás = 1 behatm = sqrt(2/mu0) * sqrt(fajlagos ellenállás/(relatív permeabilitás * omega) = = sqrt(2/(mu0 * 2pi)) * sqrt(fajlell/(relperm * frek)) = = 503.29 * sqrt(fajlell / frek) = tovább gyúrva: =0.066 * sqrt(1/f) [méter] -> 66.006 * sqrt(1/f) [mm] tehát pl: 1Hz-en 6.6 cm a behatolási mélység, 50 Hz-en 9.33 mm 1 kHz-en 2mm 1 MHz-en 66 um "

Beugró kérdések kidolgozása

Nekünk volt beugró a következő kérdésekkel:

  • B és H hogyan függ egymástól
  • Hiszterézis görbe és a nevezetes pontjai
  • Milyen veszteségek alakulnak ki egy tekercsben
  • Szorosan és lazán csatolt tekercs (ez sztem félreérthetően van a kidolgozásban uh küldtem fel róla)
  • Z(f) jelleggörbe ideális és valós tekercsre ami azért sz*patós mert a 6.os laboron ezt mérted

Szorosan és Lazán csatolt tekercsek:

Labor1 kép31.png

Szorosan csatolt tekercs: A szorosan csatolt tekercseket főleg a teljesítmény átvitelnél használják. Itt a főmező induktivitás nagyságrendekkel nagyobb mint a lazán csatolt tekercsnél (tehát ha pl mérésen csak 10% jön ki akkor vmit elszúrtatok) Kisebb a szórt impedancia is ami a kisebb szórt tér miatt van.

Lazán csatolt tekercs: Lazán csatolt tekercseket nagy feszültségen használják, mivel itt távolabb vannak a vezetékek, nehezebben üt át a vezeték.

Hiszterézis görbe:

Labor1 kép32.png

Br – Remanens indukció : ha megszünteted a mágneses teret ennyire marad mágneses a vas (ennyi lesz az indukció gerjesztés nélkül)

Hc -(az ábrán Hx) a Coercitiv erő : az a mágneses tér ami szükséges az anyag „Lemágnesezéséhez”

Bt - Telítési indukció: itt a vas telítésbe kerül a további mágneses tér növelésével. Gyakorlatilag nem nő az indukció tovább. (Tulajdonképpen nő, csak míg az első szakaszon a meredekség ~1000, a telítési szakaszon csak ~1).

Szűzgörbe: Az ábrán szaggatottal jelölt görbe az első felmágnesezéskor alakul ki. Első szakasza lineáris tartomány a második a permeabilitási tartomány a harmadik pedig a telítési tartomány

A hiszterézis görbe által körülzárt terület a hiszterézis veszteség.

Tekercs veszteségei:

  • Vasveszteség:
    • Hiszterézis veszteség
    • Örvényáramú veszteség
  • Rézveszteség

Impedanciamérés:

  • 3 vezetékes, illetve 5 vezetékes impedancia mérés, működés,és kapcsolási rajz.