Лабораторна робота № 11 Дослідження залежності корисної потужності від навантаження

Мета роботи : Поглибити теоретичні відомості про електроенергію, роботу струму, корисну та споживну потужність . Експериментально переконатися в характері залежності корисної потужності від навантаження, в якому разі буде виділятися корисна потужність для даного джерела струму – відомості, які необхідні спеціалісту - електромеханіку

Обладнання: - джерело струму;

- ключ;

- амперметр;

- вольтметр;

- реостат;

- з’єднувальні провідники.

Короткі теоретичні відомості:

Корисна потужність, яка виділяється в навантаженні через опір R, визначається співвідношенням

де І – сила струму в колі;

U – напруга на навантаженні

Зі збільшенням навантаження ( зменшенням R) сила струму в колі зростає (мал.1), однак зменшення напруги відповідно до закону Ома

мал.1

де ε – ЕРС джерела струму, а г – його внутрішній опір, які є для даного джерела постійними величинами. Тому залежність корисної потужності від навантаження має складний характер. При короткому замикані (R=0) сила струму досягає максимального значення

а напруга дорівнює нулю, і відповідно потужність дорівнює нулю.

Зі збільшенням опору навантаження потужність спершу росте до визначеного максимального значення, а потім зменшується, і при R --→ ∞ ,Р--→ 0 (мал.2)

Т аким чином, та сама потужність Рх може виділятися при двох значеннях опору навантаження : при одному значенні, наприклад R1, меншим якісь значення R*, і при другому значені R2, більшому за R*

Очевидно значенню електроопору навантаження R* відповідає максимально корисна потужність Р мах.

Можна довести, що це виконується при опорі навантаження, що дорівнює внутрішньому опору джерела струму

Таким чином, будь яке джерело струму може розвивати

будь яку потужність в інтервалі мал.2

Максимальна корисна потужність виділяється тільки при узгоджені опору навантаження та внутрішнього опору джерела струму

Це має важливе значення при будь яких джерелах і споживачах струму, для передаючих та приймаючих пристроїв, вихідних каскадів тощо.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати електричну схему (мал. 3), зробити відсутні позначки.

2. Міняючи положення повзунка реостата, виміряти

значення струму І і напруги U

3. Виміряти за (п. 2) 10-12 разів з інтервалом 0,05 А

від О до 1 А

4. Записати отримані значення до таблиці та розрахувати R і Р для кожного значення.

5. Побудувати графік залежності корисної мал.3

потужності Р від опору навантаження R 1.

Результати вимірювань та обчислень:

Обчислення:

Висновок: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________