Задание логически-понятийного характера.

1.Линейная неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока содержит реальный генератор, реальную линию и приёмник с регулируемой величиной сопротивления.

Провести сравнительный анализ режимов работы генератора и приёмника по следующему алгоритму (таблица 1.11), выбрав ответы из таблицы 1.12:

Таблица 1.11

Номер вопроса, задания	Вопросы, задания	Номер правильного ответа
	Каким общим понятием можно объединить генератор и приёмник?
	Приведите четыре признака сходства режимов работы генератора и приёмника.
	Приведите три признака различия режимов работы генератора и приёмника.
	Выделите главный признак сходства режимов работы генератора и приёмника.
	Обоснуйте главный признак сходства режимов работы генератора и приёмника.
	Выделите главный признак различия режимов работы генератора и приёмника.
	Обоснуйте главный признак различия режимов работы генератора и приёмника.
	Выделите три пути взаимодействия генератора и приёмника между собой.
	Установите причинно-следственную связь режимов работы генератора и приёмника.

При правильном выполнении задания -= 18.

Таблица 1.12

Номер ответа	ответЫ
	Посредством электрического поля.
	Преобразователи энергии.
	Изменением электродвижущей силы.
	Одинаковый ток.
	Изменением сопротивления нагрузки.
	Разные преобразования энергии.
	Причиной изменения режима работы может быть как источник, так и приёмник.
	Функциональное назначение.
	Разные напряжения на зажимах.
	Элемент электрической цепи.
	Имеются свободные заряды.
	Разные мощности.
	Одинаковые напряжения на зажимах.
	Одинаковые мощности.

Лабораторная работа №1

«Исследование замкнутой неразветвлённой электрической цепи

постоянного тока»

1. Описание экспериментальной установки.

Экспериментальная установка состоит из генератора постоянного тока Г, линии электропередачи ЛЭП, осветительной установки ЕL, выключателяVS, амперметра РА, двух вольтметровPV1 иPV2.

Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки приведена на рисунке 1.

Рис. 1 Принципиальная электрическая схема экспериментальной установки

Для сборки схемы необходимо иметь 10 проводников (на схеме обозначены номерами 1-10)

2. Расчётная схема экспериментальной установки.

При составлении расчётной схемы приняты следующие допущения:

1. сопротивления соединительных проводов и выключателя приняты равными нулю;

2. сопротивление амперметра приняторавным нулю;

3. сопротивления вольтметров приняты равными бесконечности, то есть электрический ток по ним не протекает;

Тогда расчётная схема экспериментальной установки имеет вид, приведенный на рисунке 2.

Рис. 2 Расчётная схема экспериментальной установки.

На схеме введены условные обозначения:

Е – э.д.с. генератора, В;

R_В– внутреннее сопротивление генератора, Ом;

R_П– сопротивление прямого провода ЛЭП, Ом;

R_О– сопротивление обратного провода ЛЭП, Ом;

R_Н– сопротивление осветительной установки, Ом;

U_В– падение напряжения внутри генератора, В;

U_П– падение напряжения на прямом проводе линии, В;

U_О– падение напряжения на обратном проводе линии, В;

U_Г– напряжение на зажимах генератора, В;

U_Н– напряжение на зажимах осветительной установки, В;

I– сила тока в цепи, А.

3. Задания по выполнению лабораторной работы.

3.1 Собрать схему экспериментальной установки.

3.2 Подать напряжение на стенд.

3.3 Снять показания приборов, результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Условия проведения эксперимента	Показания приборов
		Амперметр РА, А	вольтметр PV1, В	вольтметр PV2, В
1	Выключатель VSразомкнут
2	Выключатель VSзамкнут

4. Определить с помощью экспериментальных данных э.д.с. генератора, используя уравнение внешней характеристики генератора:

и опыт холостого хода, то есть работы генератора без нагрузки (первый эксперимент).

3.5 Определить с помощью экспериментальных данных общее сопротивление линии электропередачи, используя выражение падения напряжения в линии:

где U_Л– падение напряжения в линии, В;

R_Л- общее сопротивление линии, состоящее из суммы сопротивлений прямого и обратного проводов, Ом,

и опыт при нагрузке (второй эксперимент).

3.6 Определить с помощью экспериментальных данных сопротивление осветительного устройства, используя закон Ома для участка цепи:

и опыт при нагрузке генератора (второй эксперимент).

3.7 Определить внутреннее сопротивление генератора, используя выражение внешней характеристики генератора:

и опыт при нагрузке генератора (второй эксперимент).

3.8 Определить мощность, развиваемую генератором при нагрузке, используя выражение:

и экспериментальные данные.

3.9 Определить мощность , отдаваемую генератором при нагрузке в линию электропередачи, используя выражение:

и экспериментальные данные.

3.10 Определить мощность, потребляемую осветительным устройством, пользуясь выражением:

3.11 Определить мощность, теряемую в генераторе при нагрузке, используя выражение:

и экспериментальные данные.

3.12 Определить мощность, теряемую в линии электропередачи при нагрузке, используя выражение:

и экспериментальные данные

3.13 Составить баланс мощностей, используя расчётные данные:

3.14 Определить к.п.д. линии электропередачи, используя выражение:

и экспериментальные данные

3.15 Определить к.п.д. генератора при нагрузке, используя выражение:

3.16 Занести полученные значения в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Физические величины, характеризующие цепь
	Е, В	RВ, Ом	RЛ, Ом	RН, Ом	Р, Вт	РВ, Вт	РГ, Вт	РЛ, Вт	Р Н, Вт	ηЛ	ηГ
1

3.17 Подтвердить с помощью экспериментальных данных закон Ома для замкнутой цепи, использовав его выражение для исследуемой цепи:

3.18 Экспериментально подтвердить три условия возникновения электрического тока.