Энергетика источника тока
Расчет внутреннего сопротивления и электродвижущей силы. Упорядоченное движение электрических зарядов. Исследование зависимостей полезной и полной мощности, развиваемых источником тока, и его коэффициента полезного действия от нагрузочного сопротивления.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2018 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Санкт-Петербургский Горный университет
Кафедра общей и технической физики
Отчет по лабораторной работе № 5
По дисциплине: Физика
Тема: Энергетика источника тока
Выполнил: студент гр. ГТС-17 Рыжий Д.В.
Проверил: доцент Фицак В.В.
Санкт-Петербург 2018
Цели работы: 1. Определение внутреннего сопротивления и ЭДС различных источников электроэнергии. 2. Определение режима согласования источника с нагрузкой. 3. Исследование зависимостей полезной и полной мощности, развиваемых источником тока, и его коэффициента полезного действия (КПД) от нагрузочного сопротивления.
Краткое теоретическое содержание:
1. Изучаемое явление: Закономерность работы источников электроэнергии с нагрузкой (потребителем).
2. Определения:
Электрический ток - любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. За направление тока принимается направление, в котором перемещаются положительные носители.
Постоянный ток - ток, сила тока и направление которого не меняются со временем.
Источник тока - элемент, двухполюсник, сила тока через который не зависит от напряжения на его зажимах (полюсах).
Сила тока - количественная характеристика электрического тока, величина заряда, переносимого через рассматриваемую поверхность в единицу времени.
Напряжение - физическая величина, характеризующая работу электростатического поля и работу сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда в цепи.
сопротивление электродвижущий сила заряд
Э.д.с. - электродвижущая сила - величина, равная работе сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда из точки с меньшим потенциалом в сторону большего.
Мощность - физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени
Сопротивление - величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току. Для однородного линейного проводника длиной l и площадью поперечного сечения S сопротивление равно:
, Ом
Коэффициент полезного действия - (КПД) - характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой.
Полезная мощность - называется мощность, выделяемая на внешнем сопротивлении:
Полная мощность - называется сумма мощностей, выделяемых на внешнем и внутреннем сопротивлениях:
Закон, описывающий изучаемый процесс, на основании которого получены расчетные формулы:
Закон Ома для участка цепи
Применяем к обмоткам трансформатора закон Ома для участка с ЭДС, находим напряжение на входе и выходе трансформатора:
R - сопротивление первичной или вторичной обмоток Ом,
I - сила тока в них, А
U - напряжение в обмотках, В.
Теоретически ожидаемые результаты:
ЭДС источника тока при расчетах должен быть примерно равен прямым показателям прибора и равным 5,15
Внутреннее сопротивление источника при расчетах должно быть примерно равно прямым показателям прибора и равным 4,6
КПД источника тока увеличивается
Схема установки:
К - контакт
r - внутреннее сопр. источника тока
- разность потенциалов на клемах источника
A - амперметр
V - вольтметр
R - внешнее сопротивление
Основные расчетные формулы:
1)ЭДС
, В
I2 - сила тока во втором опыте, A
I1 - сила тока в первом опыте, A
U2 - напряжение во втором опыте, B
U1 - напряжение в первом опыте, B
2)Внутреннее сопротивление
, Ом
3)Полезная мощность, Вт
4)Полная мощность,Вт
5)КПД
1. Формулы погрешности прямых измерений:
2. Формулы погрешности косвенных измерений:
Таблицы
Таблица 1 измерения нестабилизированного источника электроэнергии
|
№ |
I, А |
U, В |
R, Ом |
Pполезн. |
Pполн. |
r, Ом |
е, В |
з |
|
|
1 |
0,84 |
0,800 |
0,95 |
0,672 |
4,326 |
4,6 |
5,15 |
0,16 |
|
|
2 |
0,72 |
1,500 |
2,08 |
1,08 |
3,708 |
0,29 |
|||
|
3 |
0,62 |
2,000 |
3,23 |
1,24 |
3,193 |
0,39 |
|||
|
4 |
0,54 |
2,400 |
4,44 |
1,296 |
2,781 |
0,47 |
|||
|
5 |
0,48 |
2,700 |
5,63 |
1,296 |
2,472 |
0,52 |
|||
|
6 |
0,44 |
2,900 |
6,59 |
1,276 |
2,266 |
0,56 |
|||
|
7 |
0,40 |
3,100 |
7,75 |
1,24 |
2,06 |
0,60 |
|||
|
8 |
0,36 |
3,250 |
9,03 |
1,17 |
1,854 |
0,63 |
|||
|
9 |
0,34 |
3,400 |
10,00 |
1,156 |
1,751 |
0,66 |
|||
|
10 |
0,32 |
3,500 |
10,94 |
1,12 |
1,648 |
0,68 |
3) Пример вычислений по пятой и первой строке:
1. Окончательный результат:
1. Графический материал
Вывод
Исследовал источник тока. Определил эдс источника тока ?=5,15±0,31 В. Этот результат отличается от расчетного на 1%, внутреннее сопротивление, r=4,6±0,3 Ом, оно отличается от расчетных на 7%.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Условия существования разности потенциалов (напряжения) между полюсами источника тока. Понятие и методика определения электродвижущей силы (ЭДС) источника. Измерение и сравнение ЭДС двух батарей с помощью компенсационной схемы, проверка их исправности.
лабораторная работа [346,3 K], добавлен 13.01.2013Преобразование источника тока в эквивалентный ему источник. Расчет собственного сопротивления контуров и сопротивления, находящиеся на границе. Расчет методом узловых потенциалов. Составление расширенной матрицы, состоящей из проводимостей и токов.
контрольная работа [45,4 K], добавлен 22.11.2010Генератор и аккумуляторная батарея: определение внутреннего сопротивления источника электрической энергии, анализ соотношение между электродвижущей силой и напряжением на его зажимах. Схема источника тока в генераторном режиме и в режиме потребителя.
лабораторная работа [21,2 K], добавлен 12.01.2010Баллистика движения материальной точки в случае нелинейной зависимости силы сопротивления от скорости. Зависимости коэффициента лобового сопротивления от числа Рейнольдса для шара и тонкого круглого диска. Расчет траектории движения и силы сопротивления.
статья [534,5 K], добавлен 12.04.2015Основные элементы и характеристики электрических цепей постоянного тока. Методы расчета электрических цепей. Схемы замещения источников энергии. Расчет сложных электрических цепей на основании законов Кирхгофа. Определение мощности источника тока.
презентация [485,2 K], добавлен 17.04.2019Понятие и сущность классической теории о коммутации. Особенности влияния электродвижущей силы. Экспериментальная проверка настройки коммутации. Определение и уменьшение реактивной электродвижущей силы. Исследование коммутации датчиком тока разрыва.
презентация [784,7 K], добавлен 21.10.2013Изучение строения источников тока - источников электрической энергии, в которых действуют сторонние силы по разделению электрических зарядов. Обзор таких источников тока, как гальванические элементы, аккумуляторы, машины постоянного тока, термоэлементы.
презентация [274,8 K], добавлен 09.06.2010Устройство, принцип действия, пригодность и электрическая схема реле РТ-40/0,6. Динамика сопротивления реостата при увеличении и уменьшении тока в цепи. Методика определения значения коэффициента возврата и погрешности (отклонения) тока срабатывания реле.
лабораторная работа [23,7 K], добавлен 12.01.2010Анализ и расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Первый закон Кирхгоффа. Значение сопротивления резисторов. Составление баланса мощностей. Расчет линейных электрических однофазных цепей переменного тока. Уравнение гармонических колебаний.
реферат [360,6 K], добавлен 18.05.2014Метод комплексных амплитуд. Напряжение на активном сопротивлении. Применение комплексных величин для расчётов цепей переменного тока. Отношение комплексной амплитуды напряжения к амплитуде силы тока. Определение комплексного сопротивления участка цепи.
реферат [280,7 K], добавлен 20.03.2016Упорядоченное движение электронов в металлическом проводнике. Цепь постоянного тока. Зависимость силы тока от напряжения. Перемещение единичного положительного заряда по цепи постоянного тока. Применение закона Ома для неоднородного участка цепи.
реферат [168,3 K], добавлен 02.12.2010Выявление характера зависимостей составляющих основного удельного сопротивления движению при перемещении под током и без него. Использование метода имитационного моделирования. Анализ снижения аэродинамического коэффициента при уменьшении отпора хода.
отчет по практике [91,3 K], добавлен 15.07.2017Исследование процессов, происходящих в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активных и индуктивных сопротивлений. Измерение общей силы тока, активной и реактивной мощности; векторная диаграмма напряжений.
лабораторная работа [79,2 K], добавлен 11.05.2013Метод контурных токов и узловых потенциалов. Составление баланса электрических мощностей. Построение потенциальной диаграммы для контура, который включает источники электродвижущей силы. Нахождение тока в ветви с помощью метода эквивалентного генератора.
контрольная работа [730,5 K], добавлен 27.03.2013Расчет линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение реактивного сопротивления элементов, составление баланса активных и реактивных мощностей с целью исследования переходных процессов в одно- и трехфазных электрических цепях.
контрольная работа [8,2 M], добавлен 14.05.2010Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013Расчет пусковых характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Определение сопротивления включаемого в якорную цепь и дополнительного сопротивления динамического торможения. Расчет и схема пускового реостата асинхронного двигателя.
задача [260,0 K], добавлен 30.01.2011Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов. Расчет однофазных цепей переменного тока. Уравнение мгновенного значения тока источника, баланс мощности.
реферат [1,3 M], добавлен 05.11.2012Измерение электрических величин: мощности, тока, напряжения. Область применения электроизмерительных приборов. Отличие прямых и косвенных измерений. Требования к измерительному прибору. Схема включения амперметра, вольтметра. Расчет сопротивления цепи.
лабораторная работа [48,0 K], добавлен 24.11.2013Какое устройство используют для накопления заряда. Понятие электрического тока. Условия возникновения электродвижущей силы. Сила тока и его мощность. Закон Ома для участка сети. Электронапряженность и электропроницаемость. Проводники и диэлектрики.
тест [14,2 K], добавлен 14.03.2011
