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.
