1.5. Баланс потужностей

В замкненому електричному колі сума потужностей джерел електричної енергії (Р_дж) завжди дорівнює сумі потужностей, які споживають приймачі (Р_сп):

Σ Р_дж = Σ Р_сп, або ΣЕ_іІ_і = ΣІ_і²R_і. (1.15)

Порядок виконання роботи

1.Для реостатів на вашому робочому місці розрахуйте параметри схеми рис.1.4; за отриманими значеннями підберіть робочі інтервали амперметрів, вольтметра і ватметра.

Рис. 1.4 Cхема для вимірювання струмів, напруг і потужностей Р₁ і Р

2.Розрахуйте:

- силу струму І₁:

- напруги U₁₂ і U₂₃:

- струми І₂, І₃:

- потужності Р₁, Р₂, Р₃, Р:

УВАГА! При виконанні лабораторної роботи дотримуйтесь правил техніки безпеки:

а) не вмикайте автоматичний вимикач без дозволу викладача;

б) не торкайтесь металевих елементів схеми і не виконуйте монтаж схеми при ввімкнутому вимикачі. Спочатку вимкніть напругу, а потім робіть поправки в схемі;

в) перед вмиканням напруги обов’язково попередьте своїх товаришів по роботі.

3. Зберіть схему (рис 1.4):

а) реостати ввімкніть нижніми клемами;

б) амперметри ввімкніть у розрив схеми, де необхідно виміряти величину струму;

в) напругу на елементах вимірюйте, торкаючись кінцями провідників вольтметра до необхідних клем;

г) для вимірювання потужності на елементах схеми послідовну котушку ватметру (І^*, 5 А) ввімкніть як амперметр (у розрив схеми), а паралельну (U^*, 150 В) – як вольтметр, на клеми того елемента, де вимірюється потужність.

Щоб визначити ціну поділки ватметру, скористуйтеся формулою

(1.16)

де І_пр – межа вимірювання струму ( 5 А), U_пр – межа вимірювання напруги (150 В), N – загальна кількість поділок ватметра (150 под.).

Результати вимірювань внесіть до табл. 1.1

Таблиця 1.1

Результати вимірювань

U	U12	U23	I1	I2	I3	P1	P2	P3	Р
В	В	В	А	А	А	Вт	Вт	Вт	Вт

д) для вимірювання потужності на опорі R₂ зберіть схему 1.5. Щоб виміряти потужність на опорі R₃ - зберіть схему 1.6.

Рис. 1.5. Схема для вимірювання потужності Р₂

Рис 1.6. Схема для вимірювання потужності Р₃.

3. За допомогою першого та другого законів Кірхгофа перевірте правильність виміряних значень.

4.Розрахуйте величину опорів для всіх елементів схеми. Знайдіть середнє значення розрахованих величин і відносну помилку в порівнянні з номінальним значенням опору. Результати зведіть до таблиці 1.2

Таблиця 1.2

Результати розрахунків

Формули	R1,Ом	R2, Ом	R3, Ом
R=U/I
R=P/I2
R=U2/P
Rcp=∑R/3

Контрольні запитання

1. Накресліть електричну схему з ввімкненим вольтметром, амперметром і ватметром.

2. Як визначається ціна поділки ватметра?

3. Як обираються прилади для вимірювання струму, напруги, і потужності в електричній схемі?

4. Як позначаються на схемі провідники, їх перетин, їх електричне з’єднання, котушка індуктивності, конденсатор, резистор?

5. Що буде, якщо не виконувати правила вмикання котушок ватметра (змінити місцями котушку струму та котушку напруги)?

6. Що буде, якщо вольтметр ввімкнути у розрив схеми?

7. Чим відрізняється амперметр від вольтметра?