Порядок выполнения работы. Эту работу можно выполнять в ОмГТУ в лаборатории на экспериментальной установке: конденсаторы нагреваются в электропечи; измерения выполняются цифровыми

Подготовка к работе

Описание установки

Эту работу можно выполнять в ОмГТУ в лаборатории на экспериментальной установке: конденсаторы нагреваются в электропечи; измерения выполняются цифровыми приборами D-890G (измерение температуры) и
ELC-131D (измерение емкости и tgδ) (часть 1, рис. 1.3).

В дальнейшем для этой работы решили сделать компьютерный вариант из-за следующих недостатков:

1) за время работы студенты успевали снять зависимости только для одного конденсатора, так как надо было ждать, пока полностью остынет печь;

2) зависимости нельзя снять по частям, так как при каждом повторном нагреве они хоть ненамного отличаются друг от друга;

3) чтобы не повредить конденсатор (особенно если в нем масло), его нельзя нагревать до температуры выше 80 ^оС, а характерные особенности материала конденсатора проявляются после 80 ^оС;

4) студенты часто перегревали конденсаторы, после этого исследуемые зависимости отличались от теоретических, а конденсаторы приходилось выбрасывать;

5) зависимости ТК_С = f(t) из-за неточности измерений сильно отличались от теоретических.

Поэтому было решено один раз пожертвовать новыми конденсаторами, нагреть их до 110 ^оС и тщательно выполнить измерения емкости С и tgd конденсаторов, а потом на основании этих данных создать программу на ЭВМ.

Использование программы вместо экспериментальной установки имеет ряд преимуществ.

1. Теперь конденсатор можно многократно нагревать до 110 ^оС, не опасаясь его перегрева.

2. Зависимости не изменяются от нагрева к нагреву.

3. За время работы можно снять зависимости для нескольких конденсаторов, так как не надо ждать, пока остынет печь.

4. Лабораторная работа на экране монитора организована примерно так же, как и на реальной установке, а с самой экспериментальной установкой можно познакомиться в лаборатории 6–139.

5. Компьютер позволяет обработать полученные результаты и построить на экране монитора все зависимости, которые не отличаются от теоретических.

6. Программа сравнивает значения, выводимые на экран прибора, и значения, вводимые студентом при построении зависимостей, и оценивает правильность выполнения работы.

7. Программа имеет 50 вариантов, что позволяет каждому студенту группы выполнить ее индивидуально.

1. Внимательно прочитать теоретическую часть к лабораторной работе.

2. Познакомиться с фотографией экспериментальной установки.

1. Включить ЭВМ и загрузить программу Лаб1.exe.

2. Ввести номер варианта задачи, указанной преподавателем.

3. Внимательно прочитать все тексты, выводимые на экран и познакомиться с установкой, изображенной на экране монитора (рис. 1.3). Обратить внимание на то, что приборы на экране монитора для наглядности и удобства обработки результатов показывают значения в относительных единицах (С_t/С_о и tgd_t/tgd_o).

Рис. 1.3. Установка для исследования влияния температуры на емкость
и тангенс диэлектрических потерь конденсаторов в программе

4. Выполнить I этап работы (исследование конденсатора типа КСО,
рис. 1.4):

– подготовить таблицу для заполнения (табл. 1.1):

Таблица 1.1

n	t, ^оС	Сt/Со	tgdt/tgdo	ТКС
		…	…	…
	…	…	…	…
…	…	…	…	…
	…	…	…	…

Рис. 1.4. Изображение на экране монитора начала I этапа

– выбрать режим нагрева печи так, чтобы успевать списывать все показания (при выполнении работы Вам нужно успеть списать с экрана монитора 24 значения номера измерений, температуры t, С_t/С_о и tgd_t/tgd_o, причем температура печи изменяется непрерывно, запись следует делать тогда, когда значение температуры выводится красным цветом);

– построить зависимость С_t/С_о = f(t): для этого все значения С_t/С_о из таблицы 1.1 следует ввести в ЭВМ, проверить выведенную на экран таблицу, чтобы исключить ошибки при вводе (на основании этой таблицы будет построена зависимость С_t/С_о = f(t); если при вводе были допущены ошибки, то на графике будет указано их число и неверные значения будут выделены зеленым цветом – в этом случае необходимо провести повторное нагревание, чтобы заново списать эти значения и повторно заполнить таблицу);

Рис. 1.5. Зависимость С_t/С_о = f(t)

– по зависимости С_t/С_о = f(t) программа вычисляет значения ТК_С, их также необходимо занести в таблицу 1.1, по ним будет построена зависимость
ТК_С = f(t);

Рис. 1.6. Зависимость ТК_С = f(t)

– построить зависимость tgd_t/tgd_o = f(t): для этого значения tgd_t/tgd_o из таблицы 1.1 нужно ввести в ЭВМ, проверить выведенную на экран таблицу, программа определит, были ли ошибки при вводе (рис. 1.7);

Рис. 1.7. Зависимость tgd_t/tgd_o = f(t)

– программа оценит основные результаты I этапа (рис. 1.8), их надо показать преподавателю.

Рис. 1.8. Основные результаты I этапа

5. Выполнить II этап работы (исследование конденсатора типа МБИ) в той же последовательности, что и I этап, только исследуя другой конденсатор, и число измерений увеличивается до 27 (следовательно, в таблице 1.1 теперь число измерений изменяется от 0 до 26).

Рис. 1.9. Изображение на экране монитора начала II этапа

Работа считается выполненной только в том случае, если не допущено ни одной ошибки на обоих этапах (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Основные результаты работы

6. Составить отчет, который должен содержать:

а) название работы и ее цель;

б) основные расчетные формулы;

в) типы исследуемых конденсаторов, составы их диэлектриков;

г) таблицы и графики С_t/С_о = f(t), tgd_t/tgd_o = f(t) и ТК_С = f(t) для двух конденсаторов (графики рекомендуется строить в Excel, см. часть 1, рису­нок 1.11);

д) вывод (объяснение полученных зависимостей).

Вопросы к защите лабораторной работы № 1

1. Чему равна емкость плоского конденсатора?

2. Что такое e и e_о?

3. На какие группы делятся диэлектрики по виду поляризации?

4. На какие виды делятся диэлектрические потери?

5. Что такое температурный коэффициент ТК_С?

6. Как влияет вид поляризации на температурный коэффициент?

7. Как влияет температура на емкость конденсаторов?

8. Как влияет температура на tgd?

9. Расшифровать марки конденсаторов.

Дата добавления: 2014-12-27