Режимы работы источника электрической энергии
Лабораторная работа
Тема: Режимы работы источника электрической энергии
Цель:
Изучить режимы работы электрической энергии, определить его внутреннее
сопротивление, проанализировать соотношение между ЭДС и напряжением на его зажимах.
Порядок
выполнения работы.
1.
Собрать
эл. цепь по схеме.
Рис 1.Схема
источника E1 в генераторном режиме.
Рис 2.Схема
источника E1 в режиме потребителя.
Таблица
1.- Приборы и оборудование.
Наименование
|
Количество
|
Техническая характеристика
|
Исследуемый источник ЭДС, E1
|
1
|
Источник постоянного тока, U=12В
|
Источник ЭДС, E2
|
1
|
Источник постоянного тока, U=48В
|
Миллиамперметр
|
1
|
|
Вольтметр
|
1
|
|
Резисторы:
|
2
|
Ом
|
2.
Включить
цепь. Измерить силу тока и напряжение на зажимах источника при 3-4 значениях сопротивления
реостата. Результаты измерений записать в таблицу 1.
Таблица 1-Данные исследования источника в режиме генератора.
Из опыта
|
Из расчёта
|
E1
[B]
|
U
[B]
|
I
[A]
|
U0
[A]
|
R0
[A]
|
Pген.
[Bm]
|
Pпотр
[Bm]
|
P0
[Bm]
|
η
|
12
|
1,3
|
1,3
|
10,66
|
8,2
|
15,6
|
1,69
|
13,86
|
0,11
|
12
|
7,8
|
1,3
|
4,16
|
3,2
|
15,6
|
10,14
|
5,4
|
0,65
|
12
|
3,9
|
1,3
|
8,06
|
6,2
|
15,6
|
5,07
|
10,48
|
0,33
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E1 =12B; I=1,3A;
Если R=1Ом:
U=IR=1,3·1=1,3B
Ом
Pген.=E1 I=12·1,3=15,6 Вт
Pпотр.=UI=1,3·1,3=1,69 Вт
P0=I 2R0=1,3 2·8,2=13,86
Вт
U0=IR0=1,3·8,2=10,66 B
Если R=6Ом:
U=IR=1,3·6=7,8 В
R0=3,2 Ом
Pпотр.=UI=7,8·1,3=10,14 Вт
P0=I 2R0=1,3 2·3,2=5,4
Вт
η = 0,65
U0=IR0=1,3·3,2=4,16 В
Если R=3Ом:
U=IR=1,3·3=3,9 В
R0=6,2 Ом
Pпотр.=UI=3,9·1,3=5,07 Вт
P0=I 2R0=1,3 2·6,2=10,48
Вт
η = 0,33
U0=IR0=1,3·6,2=8,06 В
Таблица 2-Данные исследования источника в режиме потребителя.
Из опыта
|
Из расчёта
|
E1 [B]
|
E2 [B]
|
U [B]
|
I [A]
|
U0 [B]
|
R0 [Oм]
|
12
|
48
|
1,3
|
1,3
|
34,7
|
26,7
|
12
|
48
|
7,8
|
1,3
|
28,21
|
21,7
|
12
|
48
|
3,9
|
1,3
|
32,11
|
24,7
|
E1 =12 B; E2=48 B; I=1,3 A;
Если R=1Ом:
U=IR=1,3·1=1,3 B;
Ом
U0=IR0=1,3·26,7=34,7 В
Если R=6Ом:
U=IR=1,3·6=7,8 В
R0=21,7 Ом
U0=IR0=1,3·21,7=28,21 В
Если R=3Ом:
U=IR=1,3·3=3,9 В
R0=24,7 Ом
U0=IR0=1,3·24,7=32,11 В
Контрольные
вопросы
1. Генератор,
аккумуляторная батарея, генератор использует механическую и магнитную энергию,
а аккумуляторная батарея–химическую.
2. Режим
генератора и режим потребителя.
3.
R→∞,
I →0, U=E.
4.
R→0,
I →E/R+R0=E/R0+Rпр=Iк.з..
5.
К
зажимам источника подключить вольтметр.
6.
Измерить ЭДС источника и напряжение во внешней цепи, а затем
выполнить действие: U0=E-U.; R0=U0/I.
|