Vizsgálat teljes hasznos teljesítmény és a hatékonyság a jelenlegi forrás
Laboratóriumi munka № 3.7.
Tanulmányok hasznos teljesítmény és a hatékonyság a jelenlegi forrás
Név és kezdőbetűk Csoport _____________ ______ ______ Dátum
E munka - kísérletileg ellenőrizni az elméleti következtetéseket a függőség hasznos teljesítmény és a hatékonyság az áramforrás a terhelési ellenállás.
Az elektromos áramkör tartalmaz egy áramforrást, a vezetékeket és a teher vagy jelenlegi fogyasztói. Ezen elemek mindegyike impedanciája áramkört.
Ólom ellenállás általában nagyon kicsi, ezért figyelmen kívül hagyható. Minden áramköre energiát fogyaszt az áramforrás. Nagyon nagy gyakorlati jelentősége van a kérdés célszerűségét kiadások elektromos energiát.
A teljes teljesítmény P, disszipált az áramkör, áll a lekötött kapacitás a külső és belső részei a lánc: P = I 2 · R + I 2 · r = I 2 (R + R). Mivel én (R + R) = # 949;. akkor P = I · # 949;,
ahol R - a külső ellenállás; R - a belső ellenállás; # 949; - EMF áramforrás.
Így a teljes disszipált teljesítmény az áramkörben, a termék expresszálódik EMF aktuális elem. Ez az erő kiosztott rovására harmadik fél energiaforrások; ilyen energiaforrások lehet, például, kémiai folyamatok előforduló egy sejtben.
Tekintsük, mint független elnyelt teljesítmény az áramkört a külső R ellenállás, amely zárva van az elem. Tegyük fel, hogy az elem az EMF és belső ellenállása R a zárt külső R ellenállás; Meghatározzuk a függőség a teljes teljesítmény P R kiosztott egy lánc, a Pa teljesítményt. elosztani a külső része a kör és a hatékonyságot.
Az áramerősség I fejezzük lánc Ohm törvénye kapcsolatban
A összteljesítménye az áramkör lesz egyenlő
A növekvő teljesítmény csökken R, keresek aszimptotikusan nullára növekvő R.
Teljesítmény megjelent a külső része a lánc
Ez azt jelzi, hogy a hatásos teljesítmény Pa egyenlő nullával a két esetben - az R = 0 és R = ∞.
Feltárása a funkciója Ra = f (R) egy szélsőérték, azt kapjuk, hogy Ra érik el maximális R = r, majd
Annak érdekében, hogy a maximális teljesítmény érhető el, ha Ra R = R, hogy a származék a külső ellenállás Ra
Szerint a maximális feltétel értelmében az eltűnő az első derivált
Látható, hogy ezen feltételek mellett, megkapjuk a maximum, nem a legkisebb Ra. hogy meghatározzuk a jele a második derivált.
A hatékonyság (hatásfok) # 951; EMF forrás aránya erejét Ra. megjelent a külső áramkörben, a teljes teljesítmény P fejlesztett elektromotoros erő forrása.
Lényegében EMF forrás hatékonyságát jelzi, hogy milyen arányban külső erők munkája villamos energiává alakítjuk át, és kap egy külső áramkör.
Kifejező erő erejével áram, a potenciális különbség a külső áramkörben U és az értéke az elektromotoros erő # 949;, megkapjuk
Azaz, az EMF forrás hatékonyság az arány a feszültséget a külső áramkörben EMF. A alkalmazhatóságát Ohm-törvény feltételeinek helyettesíthető továbbá U = IR; # 949; = I (R + R), míg
Következésképpen, abban az esetben, ha az összes energiát fordított Joule-Lenz hőforrás EMF hatékonyság az arány a külső ellenállás a teljes ellenállás az áramkör.
Ha R = 0, van # 951; = 0. A növekvő R, a hatékonyság növekszik, és közeledik egy értéket # 951 = 1 a korlátlan növelése R, azonban a teljesítmény megjelent a külső áramkörben, nullához. Így a követelményeknek egyidejűleg a lehető legnagyobb hasznos teljesítmény maximális hatékonysággal kivitelezhető.
Ha Ra eléri a maximális, # 951; = 50%. Amikor a hatékonyság # 951; közel van az egység, a hatékony teljesítmény kisebb, mint a maximális teljesítmény, amely fejleszteni ezt a forrást. Ezért a hatékonyság növelése lehetővé kell tenni, hogy csökkentsék a belső ellenállása elektromotoros erő forrása, például egy elem vagy dinamó.
Abban az esetben, R = 0 (rövidzárlat) Pa = 0, és az összes teljesítményt allokálunk a forráson belül. Ez ahhoz vezethet, hogy a túlmelegedés a belső részei a forrás és letiltani. Emiatt rövidzárlat forrásokból (dinamók, akkumulátorok) nem megengedett!
Ábra. 1 1 görbe megadja a függőség a hatalom Ra. kiosztott a külső áramkörben, az ellenállást a külső része a lánc R; 2. görbe ad a függőség a teljes teljesítmény P R; 3. görbe - a stroke hatékonyság # 951; ugyanabból a külső ellenállás.
Az, hogy a teljesítmény
1. Kérjük, lásd az ábrát az állványra.
2. Állítsa áruház keresztül ellenállás R = 100 ohm.
3. Zárja le a K kulcs
4. Végezze el a jelenlegi mérési áramkört egymást kilenc különböző ellenállásokat tárolására ellenállások kezdve 100 ohm vagy nagyobb. Írjon a mérések táblázat áramerősség azáltal, hogy ezeket a amper.
5. Fordítsa a kulcsot K.
6. kiszámítja az egyes R ellenállású, Ra (watt) és # 951;.
7. Készítsen egy grafikus R, Ra és # 951; R.
1. Mi az úgynevezett hatékonyságát EMF forrás?
2. Vezesse a képlet hatékonysága EMF forrás.
3. Mi a hasznos teljesítmény forrása EMF?
4. Vezessük képletű hasznos EMF áramforrás.
5. Mi a legnagyobb termelt villamos energia a külső áramkörben (Pa) max?
6. milyen értéket a teljes teljesítmény P R felszabadult a lánc, a legnagyobb?
7. Mi a hatékonyságot az EDS, ha teljesítmény (Pa) max?
8. Végezzünk tanulmány a funkció (Ra) = f (R) a szélsőérték.
9. Vázoljuk egy grafikon a P, Ra és # 951; egy külső ellenállás R.
10. Mi a forrása EMF?
11. Miért harmadik fél erők nem lehet elektromos eredetű?
12. Miért helytelen rövidzárlat feszültség forrásai?