Вопрос 1: Какую информацию несут измеренные величины и построенные кривые?

Ответ: ........................

Вопрос 2: Каких величин ток и напряжение создают потери мощности 2 Вт в резисторе 20 Ом? Определите эти величины по графику (рис. 8.3), построив кривую I = f(U) данного резистора.

Ответ: ........................

Вопрос 3: Какая электрическая энергия выделяется в резисторе 100 Ом, если к цепи (рис. 9.1) прикладывается напряжение 12 в в течение 10 часов?

Ответ: ........................

9. Коэффициент полезного действия электрической цепи

9.1. Общие сведения

Отношение отдаваемой (выходной) мощности (или энергии) к мощности (или энергии) подводимой (входной) есть мера качества процесса преобразования. Это отношение, называемое коэффициентом полезного действия, определяется так:

 = P_ВЫХ  P_{ВХ ;}  = W_ВЫХ  W_{ВХ .}

Поскольку выходная мощность (энергия) из-за потерь меньше, чем входная, коэффициент полезного действия (КПД) всегда меньше 1.

9.2. Экспериментальная часть Задание

Определите КПД простой резистивной цепи (рис. 9.1) путем измерения тока и напряжения.

Рис. 9.1

Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь согласно схеме (рис. 9.1). Резисторы R₁ и R₂ имитируют потери в линии электропередачи.

• Мощность P_ВХ, подводимую к входным зажимам линии 1 – 2, и мощность P_ВЫХ, отводимую от выходных зажимов 3 – 4, следует найти, измеряя ток и напряжение.

• По измеренным величинам тока и напряжения найдите мощность, используя формулу P = U I, а затем определите КПД по формуле

 = P_ВЫХ  P_ВХ.

Мощность, подводимая к линии Коэффициент полезного действия

I =

U =  = P_ВЫХ  P_ВХ =

P_ВХ = U I =

Мощность, отводимая от линии Коэффициент полезного действия в %

I =

U =  = ( P_ВЫХ  P_ВХ ) 100 =

P_ВЫХ = U I =

10. Согласование источника и нагрузки по напряжению, току и мощности

10.1. Общие сведения

Выходные величины напряжения, тока и мощности источника напряжения зависят от его первоначального напряжения (ЭДС) и внутреннего сопротивления, так же как от подключенной к нему нагрузки.

Режим называется согласованным, если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. При этом в нагрузке потребляется максимальная мощность.

Рис.11.2

Рис. 10.1

10.2. Экспериментальная часть Задание

Измеряя напряжение и ток источника (рис. 10.2), установите, когда имеется согласование. Измерения должны быть выполнены в режимах холостого хода, короткого замыкания и различных по величине нагрузок.

Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь согласно схеме (рис. 10.2). Поскольку используемый источник питания сам по себе стабилизированный, что означает фактически R_ВН = 0, он дополнен последовательно включенным резистором 22 Ома, имитирующим внутреннее сопротивление.

Рис. 10.2

• Затем следует измерить напряжение U_Н и ток I_Н при значениях сопротивления нагрузки R_Н, указанных в табл. 10.1. Они могут быть набраны с использованием последовательного и параллельного соединения резисторов.

Таблица 10.1

RН, Ом	0	6,9 (1022)	13,2 (2233)	22	33	43 (10+33)	55 (22+33)	65 (22+33+10)	
UН, В
IН, мА
Р, мВт

• Мощность источника напряжения рассчитывается по формуле Р = UI или измеряется непосредственно виртуальным ваттметром.

• Занесите все величины в табл. 10.1 и на график (рис. 10.3) для построения кривых I_Н = f(R_Н), U_Н = f(R_Н) и Р = f(R_Н).

Рис. 10.3

Вопрос: Когда имеют место согласование по току, согласование по напряжению и согласование по мощности?

Ответ: ..........................