Разследване обща полезна мощност и ефективност на източника на ток

Лабораторна работа № 3.7.

Проучванията са полезни мощност и ефективност на източника на ток

Фамилия и инициали Група _____________ ______ ______ Дата

Целта на тази работа - да се провери експериментално теоретичните изводи за зависимостта на полезна мощност и ефективност на източника на захранване за устойчивост на натоварване.

Електрическата верига включва източник на ток, след проводниците и товара или ток на потребителите. Всеки от тези елементи има импеданс верига.

Водещ съпротива обикновено е много малък, така че може да се пренебрегне. Всяка верига част консумира енергия на източника на ток. Много голямо практическо значение е въпросът за целесъобразността на разходите на електрическа енергия.

Общата мощност Р, разсейвана във веригата, ще се състои от капацитета разпределени във външните и вътрешните части на веригата: P = I 2 · R + I 2 · R = I 2 (R + R). Тъй като (R + R) = # 949;. след това P = I · # 949;,

където R - външен резистентност; R - вътрешното съпротивление; # 949; - източник на ЕМП ток.

Така общата мощност, разсейвана във веригата, продукт се експресира върху EMF ток елемент. Тази власт се разпределят за сметка на всички трети страни източници на енергия; такива енергийни източници могат да бъдат, например, химични процеси, протичащи в клетка.

Да разгледаме, като независима мощност разсейва във веригата от външното съпротивление R, който е затворен в елемента. Да предположим, че елементът на този EMF и вътрешно съпротивление г от затворен външен съпротивление R; Ние се определи зависимостта на общата мощност P R разпределят по веригата, за захранване Pa. разпределени във външната част на веригата и ефективността.

силата на тока I се изразява в една верига от закона на Ом връзка

Общият разсейвана мощност във веригата ще бъде равна на

С увеличаване на мощността пада R, търсейки асимптотично до нула с увеличаване на R.

Мощност издаден през външната част на веригата е

Това показва, че ефективната мощност Pa е равна на нула в двата случая - на R = 0 и R = ∞.

Изследване на функцията на Ra = F (R) при екстремум, ние получаваме че Ra достига максимум при R = R, тогава

За да е сигурно, че се получава максималната мощност, когато Ra R = R, да производното на външното съпротивление Ra

Според максималната състояние изисква изчезващото на първата производна

Тя може да се види, че при това състояние, ние получаваме максимално, а не на минимума за Ра. за определяне на знака на втората производна.

Ефективността (ефективност) # 951; EMF източник е съотношението на силите на Ра. издаден през външната верига, с обща мощност P, разработена излъчватели на ЕМП.

По същество ефективност EMF източник показва каква част от работата на външни сили се превръща в електрическа енергия, и се дава на външен кръг.

Изразяване на властта чрез мощност ток Аз, потенциалната разлика във външната верига U и стойността на електродвижещото напрежение # 949;, ние получаваме

Това означава, че ефективността на EMF източник е съотношението на напрежението във външния контур на електромагнитни полета. По приложимостта на условията на закона на Ом може допълнително да се заменят с U = IR; # 949; = I (R + R), докато

Следователно, в случая, когато цялата енергия, прекарано на Joule-Lenz източник на топлина ефективност EMF е съотношението на външната устойчивост на общото съпротивление на веригата.

Когато R = 0, имаме # 951; = 0. С увеличаване на R, увеличава ефективността и подходи стойност # 951 = 1 в неограничен увеличение R, обаче, силата издаден през външната верига, клони към нула. По този начин, на изискванията едновременно да получат максимална мощност при максимална ефективност практически невъзможно.

Когато Ра достига максимум, # 951; = 50%. Когато на ефективността # 951; е близо до единство, на ефективната мощност е малко в сравнение с максималната мощност, която може да се развие този източник. Следователно, за да се увеличи ефективността трябва да бъде възможно да се намали вътрешното съпротивление на електродвижещо източник на сила, например батерия или динамото.

В случая на R = 0 (късо съединение) Pa = 0 и цялата сила се разпределя вътре в източника. Това може да доведе до прегряване на вътрешните части на източника и деактивирането й. Поради тази причина, късо съединение източници (динама, акумулаторни батерии) не са разрешени!

Фиг. 1 крива 1 дава зависимостта на силата на Ра. разпределен във външната верига, съпротивлението на външната част на верига R; крива 2 дава зависимостта на общата мощност P R; Крива 3 - ефективност инсулт # 951; от същия външен съпротивление.

Редът на изпълнение

1. Моля, вижте диаграмата върху стойката.

2. Комплект магазин чрез съпротивление R = 100 ома.

3. Затворете ключ К.

4. Извършване на токовата верига за измерване на последователно девет различни съпротивления за съхранение съпротивления, вариращи от 100 ома или по-високи. Пишете на ампераж на измервания маса се изразяват в ампери.

5. Завъртете К.

6. изчислява за всеки от съпротивление R, Ra (във ватове) и # 951;.

7. Изграждане на графични R, Ra и # 951; от Р.

1. Какво се нарича ефективност на източника на ЕМП?

2. извлекат източник едн формула ефективност.

3. Какво е полезен източник на енергия на ЕМП?

4. извлекат формула полезен източник EMF мощност.

5. Каква е максималната мощност на външна верига (Ра) макс?

6. На каква стойност от общата мощност P R освободен във веригата, максималната?

7. Каква е ефективността на ако мощност (Ра) макс ЕСХУ?

8. Извършване на проучване на функцията (Ra) = F (R) в екстремум.

9. Скица графика на P, Ra и # 951; от външен R. съпротивление

10. Кой е източникът на ЕМП?

11. Защо трети страни сили не трябва да бъдат електрически произход?

12. Защо е погрешно за късо съединение източници на напрежение?