UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.5. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

Transcript

1 Stredná priemyselná škola dopravná, Sokolská 911/94, Zvolen Kód ITMS projektu: Názov projektu: Zvyšovanie flexibility absolventov v oblasti dopravy UČEBNÉ TEXTY Pracovný zošit č.5 Vzdelávacia oblasť: Predmet: Ročník, triedy: Tematický celok: Vypracoval: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania Tretí, triedy III B, III C Základné merania Ing. Alžbeta Kršňáková Dátum: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

2 OBSAH 1. TEÓRIA: KONDENZÁTOR, MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV LABORATÓRNE CVIČENIE č.5: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. VERZIA UČITEĽ LABORATÓRNE CVIČENIE č.5: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. VERZIA ŽIAK POUŽITÉ ZDROJE Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 1 z 13

3 1. TEÓRIA: KONDENZÁTOR, MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV Kondenzátor je pasívna elektrotechnická súčiastka, v ktorej je silne koncentrované elektrostatické pole. Pozostáva z dvoch elektród, medzi ktorými je dielektrikum. Typy kondenzátorov: elektrolytické, keramické, fóliové, tantálové, premenlivé Elektrolytické, keramické a fóliové kondenzátory Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 2 z 13

4 Premenlivé kondenzátory Charakteristickou vlastnosťou kondenzátora je jeho kapacita. Kapacita predstavuje imaginárnu časť impedancie striedavého elektrického obvodu. Spôsobuje v elektrickom obvode fázový posun 90. Technický kondenzátor nevykazuje iba kapacitu, ale má aj určité straty spôsobené nedokonalosťou dielektrika, odporom prívodov atď. Pri určitých frekvenciách môžeme technický kondenzátor nahradiť ideálnym kondenzátorom. Metódy na meranie kapacity sú: analógový merač kapacity, voltmeter a ampérmeter, mostík De Sautyho, Wienov a Scheringov, balistický galvanometer. Meranie kapacity kondenzátorov voltmetrom a ampérmetrom: Impedanciu striedavého elektrického obvodu, v ktorom záťaž je iba kondenzátor, môžeme najjednoduchšie vypočítať podľa ohmovho zákona Keď zanedbáme straty v dielektriku kondenzátora, potom impedancia kondenzátora sa rovná jeho kapacitnej reaktancii Z = X C po dosadení platí odkiaľ vyjadríme vzťah pre výpočet kapacity kde U - efektívna hodnota striedavého napätia I - efektívna hodnota striedavého prúdu f - frekvencia napájacieho napätia Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 3 z 13

5 2. LABORATÓRNE CVIČENIE č.5: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. VERZIA UČITEĽ NÁZOV ÚLOHY: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. ZADANIE ÚLOHY: Na vzorke kondenzátorov vykonajte merania priamou metódou merania a pomocou voltmetra a ampérmetra. Obidvomi metódami odmerajte kapacity kondenzátorov jednotlivo a v rôznych kombináciách zapojenia. Namerané hodnoty zapíšte do tabuľky. Výsledky z meraní kombinácií zapojení porovnajte s hodnotami určenými výpočtom. SCHÉMA ZAPOJENIA: SÚPIS PRÍSTROJOV: Zdroj - Frekventomer - Potenciometer - Ampérmeter - Voltmeter - Vzorka kondenzátorov - POSTUP PRI MERANÍ: Pomocou priamo ukazujúceho RLC metra vykonajte meranie jednotlivých kapacít kondenzátorov vzorky, RLC metrom zrealizujte merania rôznych kombinácií zapojení kondenzátorov vzorky, namerané hodnoty zapíšte do tabuľky, zapojte schému zapojenia na meranie kapacít voltmetrom, ampérmetrom a frekventomerom, vykonajte meranie kapacít jednotlivo a v rôznych kombináciách zapojenia, namerané hodnoty zapíšte do tabuľky, vypočítajte veľkosti kapacít pre jednotlivé riadky tabuľky podľa uvedených vzťahov, vyhodnoťte merania. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 4 z 13

6 TABUĽKANAMERANÝCH A VYPOČÍTANÝCH HODNÔT: Č.M. α I k I I [A] α U k U U [V] C P [nf] C N [nf] C V [nf] Poznámka VÝPOČET: C P priamo ukazujúcim prístrojom C N výpočet z nameraných hodnôt C V výpočet z kombinácií zapojení Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 5 z 13

7 Zapojenie kondenzátorov pre jednotlivé riadky merania: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 6 z 13

8 Zapojenie kondenzátorov na vzorke pre jednotlivé riadky merania: VYHODNOTENIE MERANIA: - porovnajte namerané a vypočítané hodnoty kapacít pre jednotlivé riadky merania, - uveďte dôvody v prípade rozdielnych výsledkov. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 7 z 13

9 3. LABORATÓRNE CVIČENIE č.5: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. VERZIA ŽIAK NÁZOV ÚLOHY: MERANIE KAPACITY KONDENZÁTOROV. ZADANIE ÚLOHY: Na vzorke kondenzátorov vykonajte merania priamou metódou merania a pomocou voltmetra a ampérmetra. Obidvomi metódami odmerajte kapacity kondenzátorov jednotlivo a v rôznych kombináciách zapojenia. Namerané hodnoty zapíšte do tabuľky. Výsledky z meraní kombinácií zapojení porovnajte s hodnotami určenými výpočtom. SCHÉMA ZAPOJENIA: SÚPIS PRÍSTROJOV: Zdroj - Frekventometer - Potenciometer - Ampérmeter - Voltmeter - Vzorka kondenzátorov - POSTUP PRI MERANÍ: Sem napíšte stručný postup pri meraní. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 8 z 13

10 TABUĽKA NAMERANÝCH A VYPOČÍTANÝCH HODNÔT: Č.M. α I k I I [A] α U k U U [V] C P [nf] C N [nf] C V [nf] Poznámka VÝPOČET: C P priamo ukazujúcim prístrojom C N výpočet z nameraných hodnôt C V výpočet z kombinácií zapojení Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 9 z 13

11 Zapojenie kondenzátorov pre jednotlivé riadky merania: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 10 z 13

12 Zapojenie kondenzátorov na vzorke pre jednotlivé riadky merania: VYHODNOTENIE MERANIA: - porovnajte namerané a vypočítané hodnoty kapacít pre jednotlivé riadky merania, - uveďte dôvody v prípade rozdielnych výsledkov. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 11 z 13

13 4. POUŽITÉ ZDROJE 1. Elektrotechnická měření; BEN technická literatúra; Praha Vojtech Antošovský - Elektrické merania I; Alfa press, s.r.o.; Bratislava Ján Maťátko; Elektronika; ; Alfa press, s.r.o.; Bratislava Simulátor HDS 250 elektronic ; HD elektronika SK, 2013 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Strana 12 z 13