Вычислите относительные потери напряжения и кпд линии для рассмотренных случаев и результаты сведите в табл.2.

=(u₁-u₂)/u₁ =u₂/u_1, где u₁=u_1-1’ u₂=u_7-7’

Таблица 2

Пункт	а)	б)	в)
, о.е.	0.4	0.502	0.57
КПД, о.е.	0.6	0.474	0.43

К п.3.

Установите на входе напряжение u₁=20 В. Изменяя сопротивление нагрузки r₂ добейтесь тока в цепи 0,5 А. Измерьте напряжение на выходе u_7-7’. Рассчитайте КПД и относительные потери напряжения в линии.

Увеличьте напряжение на входе вдвое, т.е. u₁=40 В, а ток уменьшите вдвое изменением сопротивления r₂ i=0.25 A и измерьте напряжение u₂. Вычислите КПД и относительные потери в линии. (Как видно, мощности на входе не изменяются: P₁=u₁* i₁=u₁’* i₁’=20*0.5=40*0.25=10 Вт).

Для приведенных в п.1 значений r_л =20 Ом и в п.3 u=20 В и 40 В получим:

=0,5 В =0,5

=0,125 В =0,875.

Как видно из приведенного примера, повышение входного напряжения при постоянной передаваемой мощности ведет к уменьшению потерь напряжения и мощности в линии и повышению ее КПД.

К п.4. Вывести аналитические формулы зависимостей относительной потери напряжения и КПД линии от кратности повышения напряжения и

при одинаковой передаваемой мощности P₁.

Студентам предлагается вывести аналитические выражения для и , а мы приведем готовые формулы:

=r_л*P₁/(u₁*k)²; =1-r_л*P₁/(u₁*k)² ,

где P₁ – передаваемая мощность, величина постоянная,

u₁ – напряжение на входе линии.

Задаваясь значениями, например, P₁=20 Bт, u₁=20 B, r_л=20 Ом и изменяя напряжение на входе в пределах от 20 В до 200 В (k от 1 до 10) построим графики ( рис. 3.2а и 3.2.б).

Рис.3.2.а

Рис. 3.2.б.

Ответить на вопросы:

- почему выгодно передавать энергию по линии электропередач (ЛЭП) при больших напряжениях и малых токах?

- как скажется переход от ЛЭП с низким напряжением к ЛЭП с высоким напряжением на расходе материалов (проводов линии и изоляции) при передаче одинаковой мощности?

- почему в реальных системах энергоснабжения напряжения генераторов и приемников во много раз меньше, чем в ЛЭП?

Учебное издание

Лабораторные работы

по курсу "Теоретические основы электротехники"

Линейные электрические цепи постоянного тока

Составители: Хлебников Станислав Дмитриевич,

Калинин Ипполит Иванович,

Саввин Демьян Демьянович.

Редактор А.А. Галикян

Темплан 2007 г. ЛР N020417. 12.02.07 г. Подписано в печать 26.04.07 г. Формат 60×84 ¹/₁₆ . Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл. п.л. 2,09. Уч.-изд. л. 2,0. Усл- кр.-отт. 2,09.

Тираж 50. Заказ 3142. С 34.

Южно-Российский государственный технический университет

Редакционно-издательский отдел ЮРГТУ

Типография ЮРГТУ

Адрес университета и типографии:

346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132