Studija pune, korisne snage i efikasnosti trenutnog izvora. Istraživanje ovisnosti moći i efikasnosti trenutnog izvora iz vanjskog opterećenja Koja će se energija odvojiti u vanjskom dijelu lanca

Zakon o OHMA za puni lanac:

Ja- snaga struje u lancu; E-elektromotivna snaga trenutnog izvora uključena u lanac; R otpor na vanjski lanac; R- Unutrašnja otpornost na struju.

Snaga dodijeljena u vanjskom lancu

. (2)

Od formule (2) to se može vidjeti s kratkim spojem lanca ( R.®0) i sa R.® Ova snaga je nula. Sa svim ostalim konačnim vrijednostima R. snaga R 1\u003e 0. Prema tome, funkcija R 1 ima maksimum. Vrijednost R. 0, što odgovara maksimalnoj energiji, može se dobiti, razlikovati P 1 uz R i izjednačavanje prve derivacije na nulu:

. (3)

Od formule (3) uzimajući u obzir činjenicu da su R i R uvijek pozitivni i e? 0, nakon jednostavnih algebarskih transformacija, dobivamo:

Otuda, moć izlučuje se u vanjskom lancu dostiže najveću vrijednost s otporom vanjskog lanca jednaka unutrašnjoj otpornosti trenutnog izvora.

U ovom slučaju, struja u lancu (5)

jednaka polovini struje kratkog spoja. U ovom slučaju, snaga izlučuje u vanjskom lancu dostiže svoje maksimalna vrijednostjednaki

Kada se izvor zatvori na vanjski otpor, struja teče i unutar izvora i istovremeno na unutrašnjem otporu izvora postoji određena količina topline. Moć potrošena na izbor ove topline jednaka je

Shodno tome, ukupna snaga dodijeljena u cijelom lancu određuje se formulom

= I 2.(R + R.) = Tj (8)

Efikasnost

Efikasnost Trenutni izvor je jednak . (9)

Od formule (8) to slijedi

oni. R 1 Promjene promjene struje u lancu duž paraboličnog zakona i uzima nulte vrijednosti na I \u003d 0 i na. Prva vrijednost odgovara otvorenom krugu (R \u003e\u003e R), drugi - kratki spoj (r<< r). Зависимость к.п.д. от силы тока в цепи с учётом формул (8), (9), (10) примет вид

Dakle, KPD. Doseže najveću vrijednost H \u003d 1 u slučaju otvorenog kruga (I \u003d 0), a zatim se smanjuje u skladu sa linearnim zakonom, okrećući se na nulu s kratkim spojem.

Zavisnost snage P 1, P full \u003d EI i KP. Trenutni izvor iz struje u krugu prikazan je na slici.1.

Sl.1. I. 0 E / R.

Od grafova se može vidjeti da se u isto vrijeme korisna snaga i kp. Nemoguće je. Kada se snaga dodijeljena na vanjskom dijelu lanca P 1 dostiže najveću vrijednost, kp. U ovom trenutku je 50%.

Postupak metode i mjerenja

Sakupite lanac prikazan na Sl. 2. Da biste to učinili, prvo kliknite lijevu tipku miša preko gumba ED. Na dnu ekrana. Pomaknite marker miša na radni dio ekrana, gdje se bodovi nalaze. Lijevi tipkom kliknite u operativnom dijelu ekrana, gdje će se izvor ED nalaziti.

Nadalje uzastopno s izvorom otpornika koji prikazuje njen unutarnji otpor (pritiskom na dugme Prenoad na dnu ekrana) i ammetra (taster). Zatim postavite slične otpornike opterećenja i voltmetra, mjerni napon na teret.

Spojite povezivanje žica. Da biste to učinili, pritisnite tipku žica pri dnu ekrana, a zatim pomaknite marker miša na radno područje sheme. Kliknite lijevu tipku miša u mjestima ekrana ekrana, gdje moraju biti i priključne žice.

4. Podesite vrijednosti parametara za svaku stavku. Da biste to učinili, kliknite lijevu tipku miša na tipki sa strelicom. Zatim kliknite na ovaj predmet. Pomaknite oznaku miša na motor koji se pojavljuje, pritisnite lijevu tipku miša i držite ga, promijenite vrijednost parametra i postavite numeričku vrijednost navedenu u tablici 1 za vašu opciju.

Tabela 1. Izvorni parametri električni lanac

opcija

5. Ugradite otpor vanjskog kruga 2 Ohm, pritisnite tipku "Račun" i zapišite očitanja električnih instrumenata u odgovarajućim linijama tablice 2.

6. Dosljedno povećati otpor vanjskog lanca za 0,5 ohm od 2 ohm do 20 ohma pomoću motora regulatora i pritiskom na tipku "Račun", napišite očitanja električnih instrumenata u tablici 2.

7. Izračunajte prema formulama (2), (7), (8), (9) P 1, P 2, P Potpuno i h. Za svaki par voltmetra i ammeter očitanja i napišite izračunate vrijednosti u tablici 2.

8. Izgradite grafiku P 1 \u003d F (R), P 2 \u003d F (R), P 2 \u003d F (R), P je full \u003d f (r), h \u003d f (r), h \u003d f (r) i u \u003d f) (R) na jednom listu milimetarskog papira.

9. Izračunajte greške u mjerenju i izvucite rezultate eksperimenata.

Tabela 2. Rezultati mjerenja i izračuna






P full, w

Pitanja i zadaci za samokontrolu

Zabilježite JOULE-LENZA zakon u integralnim i diferencijalnim oblicima.
Šta je trenutni kratki spoj?
Šta je potpuna snaga?
Kao što je izračunato K.P.D. Izvor struja?
Dokazati da se najveća korisna moć dodjeljuje u jednakosti vanjskog i unutrašnjeg otpora lanca.
Da li je izjava istinita da je snaga izlučena u unutrašnjem dijelu lanca konstantna za ovaj izvor?
Voltmetar pričvršćen na kopče baterije ploče džepne svjetiljke, koja je pokazala 3,5 V.
Tada je voltmetar bio isključen, a lampica je bila povezana sa njenim mjestom, na kojoj je napisano: P \u003d 30 W, U \u003d 3,5 V. Svjetiljka nije izgarala.
Objasnite fenomen.
Uz alternativno zatvaranje baterije na otpornosti R1 i R2 u isto vrijeme u isto vrijeme jednaka količina topline bila je odvojena. Odredite unutrašnji otpor baterije.

Ovisnost snage i efikasnosti trenutnog izvora iz tereta

Instrumenti i dodaci:laboratorijski panel, dvije baterije, miliammetar, voltmetar, varijabilni otpornici.

Uvođenje Najraširiji izvori DC-a su galvanski elementi, baterije, ispravljači. Povezujemo se s trenutnim izvorom koji dio treba njegova električna energija (žarulja, radio prijem, mikrokalkulator itd.). Ovaj dio električnog kruga naziva se zajednička riječ - učitavanje. Opterećenje ima električni otpor R. i troši iz izvora trenutne sile I. (Sl.1).

Opterećenje formira vanjski dio električnog kruga. Ali postoji deo lanca u unutrašnjosti - to je zapravo samo trenutni izvor, ima električni otpor r., Toče iste struje I.. Granica između unutrašnjih i vanjskih dijelova lanca su terminali "+" i "-" Trenutni izvor na koji potrošač pridružuje se

Na slici 1, trenutni izvor prekriven je brzinom hodnika.

Trenutni izvor elektromotornom silom E. Stvara u struji zatvorenog kruga, čija je jačina određena oHM-ov zakon:

Kad trenutni curi R. i r. Oni dodjeljuju toplinsku energiju, odlučni zakon Jojle Lenza.Snaga u vanjskom dijelu lanca R e. - Vanjska snaga

Ova snaga je korisno.

Moć iznutra R i. - Interna snaga. Nije dostupno za upotrebu i zato je gubiciizvorna snaga

Pun Struja izvora napajanja R Postoji zbroj ova dva pojma,

Kao što se vidi iz definicija (2,3,4), svaki od kapaciteta ovisi o tekućim struji i od otpornosti odgovarajućeg dijela lanca. Razmotrite ovu zavisnost odvojeno.

Zavisnost od moćiP. e. , P. i. , P. od trenutnog opterećenja.

Uzimajući u obzir zakon OHM (1), kompletna snaga može se napisati na sljedeći način:

Na ovaj način, potpuna izvorna snaga je izravno proporcionalna trenutna struja.

Power objavljen na teretu ( vanjski) tu je

To je nula u dva slučaja:

1) I \u003d 0. i 2) E - IR \u003d 0. (7)

Prvi uvjet je fer za otvoreni krug kada R. , drugi odgovara takozvanom kratko zatvaranje izvor kada otpor vanjskog lanca R. = 0 . Istovremeno, struja u lancu (vidi formulu (1)) dostiže najveću vrijednost - struja kratkog spoja.

U isto vrijeme pun Moć postaje najviša

R nB = Ei kz. \u003d E. 2 / r.. (9)

Međutim, sve se ističe unutar izvora.

Saznajte pod kojim uvjetima postaje vanjska snaga maxi mal.. Zavisnost od moći P. e. Iz trenutne je (vidi formulu (6)) parabolic:

Položaj maksimalne funkcije definira iz stanja:

dP. e. / di \u003d 0, dp e. / di \u003d e - 2ir.

Korisna snaga dostiže maksimalnu vrijednost na struji

Što je pola kratkog struje kratkog spoja (8) (vidi Sl. 2):

Vanjska snaga s ovom strujom je

(12)

oni. Maksimalna vanjska snaga četvrti je dio najviše ukupne izvorne snage.

Moć se oslobađa unutarnji otpor trenutnom I. Max je definiran na sljedeći način:

, (13)

oni. To je ujedno i jedna četvrtina najvećeg ukupnog snage izvora energije. Imajte na umu da kada trenutna I. Max

P. e. = P. i. . (14)

Kad struja u lancu traži najveću vrijednost I. kz. , Interna snaga

oni. jednak snazi \u200b\u200bnajviših izvora (9). To znači da se sva snaga izvora ističe na njemu unutrašnji Otpor, koji, naravno, štetan je sa stanovišta sigurnosti tekućeg izvora.

Karakteristična grafika karaktera P. e. = P. e. (I.) prikazivanje na slici. 2.

Efikasnost Procjenjuje se da je rad trenutnog izvora efikasna efikasnost. Učinkovitost je omjer korisne snage do ukupne izvorne snage:

 = P. e. / P..

Koristeći formulu (6), izraz za efikasnost može se napisati na sljedeći način:

. (15)

Od formule (1) to se može vidjeti E. – IR = IR postoji napon U. na vanjskom otporu. Shodno tome, efikasnost

 = U./ E. . (16)

Iz izraza (15) to takođe slijedi

 = (17)

oni. Izvorna efikasnost ovisi o struji u lancu i teži najvećoj vrijednosti jednako jednoj, u struji I.  0 (Sl. 3) . Uz povećanje struje, efikasnost efikasnosti smanjuje se prema linearnom zakonu i pretvara se na nulu kratkim spojem kada trenutna u lancu postane najveća I. kz. = E./ r. .

Iz parabolične prirode ovisnosti vanjske moći iz trenutne (6) slijedi da je jedna i ista snaga na teret P. e. Može se dobiti u dvije različite trenutne vrijednosti u lancu. Od formule (17) i iz rasporeda (Sl. 3) Može se vidjeti da je u cilju dobijanja od izvora veće efikasnosti poželjnije radovi na nižim opterećenim strujama, ovaj koeficijent je tamo veći.

2. Ovisnost snageP. e. , P. i. , P. od otpornosti na opterećenje.

Razmatrati ovisnost Potpuna, korisna i interna snaga od vanjskog otporR. U lancu izvora sa EMF-om E. i unutrašnji otpor r..

Pun Snaga razvijena izvoru može se napisati na sljedeći način ako u formuli (5) zamijeni izraz za trenutnu (1):

Tako kompletna snaga ovisi o otpornosti na opterećenje R.. To je najviši lanac sa kratkim spojem kada se otpor opterećenja privlači na nulu (9). S povećanjem otpornosti na opterećenje R. Puna snaga opada, težnja za nulom sa R.   .

Na vanjskom otporu ističe se

(19)

Eksterijer snaga R e. Čini dio pune snage R a njena vrijednost ovisi o omjeru otpora R./(R.+ r.) . Sa kratkim zatvaranjem, vanjska snaga je nula. Sa povećanjem otpora R. Prvo se povećava. Za R.  r. Vanjska snaga u veličini je posvećena završetku. Ali korisna moć postaje mala, jer se ukupna snaga opada (vidi formulu 18). Za R.  Vanjska snaga teže nulom kao kompletnu.

Što bi trebalo biti otpornost na opterećenje da biste dobili iz ovog izvora maksimum Vanjska (korisna) snaga (19)?

Pronađite maksimum ove funkcije iz stanja:

Odlučivanje ove jednadžbe R. Max \u003d. r..

Na ovaj način, u vanjskom lancu maksimalna snaga se razlikuje ako je njen otpor jednak unutrašnjoj otpornoj izvoru struje. Istovremeno, stanje trenutnog lanca je jednak E./2 r., oni. Pola trenutni kratkog spoja (8). Maksimalna korisna snaga sa takvim otporom

(21)

što se podudara s onim što je dobiveno iznad (12).

Power objavljena na unutrašnjem otporu izvora

(22)

Za R. P. i.  P., i kada R.=0 dostiže najveću vrijednost P. i. NB = P. nB = E. 2 / r.. Za R.= r. Unutrašnja snaga je napola puna, P. i. = P./2 . Za R. r. Smanjuje se gotovo isto kao i kompletno (18).

Ovisnost učinkovitosti o otporu vanjskog dijela lanca izražava se na sljedeći način:

 = (23)

Rezultirajuća formula podrazumijeva da se efikasnost ima nuli kada se otpor opterećenja približi nuli, a efikasnost ima tendenciju najveće vrijednosti jednako jednom, s povećanjem otpornosti na opterećenje na R. r. . Ali korisna snaga istovremeno se smanjuje gotovo kao 1/ R. (vidi formulu 19).

Snaga R e. Doseže maksimalnu vrijednost kada R. max = r., Efikasnost je jednaka formuli (23),  = r./(r.+ r.) = 1/2. Na ovaj način, uvjet za dobivanje maksimalne korisne snage ne podudara se sa uslom za dobivanje najveće efikasnosti.

Najvažniji rezultat razmatranja je optimalna koordinacija izvornih parametara sa prirodom tereta. Ovdje možete dodijeliti tri područja: 1) R. r., 2)R. r., 3) R. r.. Prvo Slučaj se odvija tamo gdje je od izvora duže vrijeme potrebna mala snaga, na primjer, u elektroničkom satu, mikrokalkulatorima. Dimenzije takvih izvora su male, opskrba električnom energijom u njima je mala, mora se potrošiti ekonomski, tako da bi trebali raditi sa visokom efikasnošću.

Sekunda Slučaj je kratki spoj u opterećenju na kojem je sva snaga izvora istaknuta u njemu i žice koje povezuju izvor sa opterećenjem. To dovodi do njihovog pretjeranog grijanja i prilično je uobičajen uzrok požara i požara. Stoga je kratki spoj visokih izvora energije (dinamo mašine, baterije, ispravljači) izuzetno opasan.

U treće Slučaj iz izvora želi barem dobiti maksimalnu snagu kratak Vrijeme, na primjer, prilikom pokretanja motora automobila pomoću električnog pokretača, vrijednost efikasnosti nije toliko važna. Starter je uključen na kratko vrijeme. Dugoročno rad izvora u ovom režimu gotovo je neprihvatljivo, jer dovodi do brzog pražnjenja baterije automobila, njegova pregrijavanja i drugih nevolja.

Da bi se osigurao rad hemijskih izvora struje u željenom režimu, oni su povezani na određeni način u takozvanim baterijama. Elementi u bateriji mogu se spojiti uzastopno, paralelno s miješanim krugom. Ova ili ta složena šema određena je otpornošću opterećenja i trenutnom potrošnjom.

Najvažniji operativni zahtjev za energetske instalacije je velika efikasnost njihovog rada. Od formule (23) može se vidjeti da efikasnost ima jedinstvo ako unutarnji otpor trenutnog izvora nije dovoljan u odnosu na otpor opterećenja

Paralelno, možete povezati elemente koji imaju isto EMF. Ujedinjeni n. identični elementi, zatim iz takve baterije možete dobiti struju

Ovdje r. 1 - Otpornost jednog elementa, E. 1 - EDC jednog elementa.

Takva veza je korisna za korištenje na malom dobrovoljnom teretu, I.E. za R. r.. Budući da se ukupni unutarnji otpor baterije na paralelnoj vezi smanjuje u n. jednom u usporedbi s otpornošću jednog elementa, može se izraditi u blizini otpornosti na opterećenje. Zbog toga se povećava efikasnost izvora. Povećava B. n. jednom i energetski kapacitet baterije elemenata.

 r., Profitabilnije je povezati elemente u bateriju uzastopno. Istovremeno, EDC baterija će biti u n. još jednom EDC jednog elementa i iz izvora možete dobiti potrebnu struju

Svrhaovaj laboratorijski rad je eksperimentalni ček Teorijski rezultati dobiveni su iznad ovisnosti ukupne, unutarnje i vanjske (korisne) snage i efikasnosti izvora i iz snage struje konzumirane i na otpornosti na opterećenje.

Opis ugradnje. Za proučavanje operativnih karakteristika trenutnog izvora koristi se električni krug, čiji je dijagram prikazan na Sl. 4. Dvije alkalne baterije NKN-45 koriste se kao trenutni izvor koji su povezani. sljedbenik - ne u jednoj bateriji Putem otpornika r. koji simulira interni kontakt izvora.

Njegova inkluzija umjetno Povećava unutrašnju otpornost baterije, da ih 1) štiti od preopterećenja prilikom prebacivanja u režim kratkog spoja i 2) omogućava promjenu unutarnjeg otpora izvora na zahtjev eksperimentatora. Kao opterećenje (vanjski otpor lanca)
dva varijabilna otporna je rima R. 1 i R. 2 . (Jedno grubo podešavanje, druga - tanka), koja pruža glatku regulaciju struje u širokom rasponu.

Svi su uređaji montirani na laboratorijskom panelu. Otpornici su fiksirani pod panelom, njihovi kontrolni gumbi i terminali prikazuju se prema gore, o kojima postoje odgovarajući natpisi.

Mjerenja. 1. Ugradite prekidač Pu neutralnom položaju, prekidač VCisključite. Otpornici za olovke okreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu dok se ne zaustavi (odgovara najvećem otpornošću opterećenja).

Prikupite električni krug prema shemi (Sl. 4), ne pričvršćivanje Trenutni izvori.

Nakon provjere sakupljenog lanca od strane učitelja ili laboratorijskog asistenta, priložite baterije E. 1 i E. 2 Posmatranjem polariteta.

Postavite struju kratkog spoja. Da biste to učinili, stavite prekidač P Na položaj 2 (vanjski otpor je nula) i upotrebom otpornika r. Podesite arrow Miliammeter u ograničenje (desnoj) diviziju instrument skale - 75 ili 150 mA. Zahvaljujući otporniku r. U laboratorijskoj instalaciji tamo sposobnost regulacije Unutarnji otpor trenutnog izvora. U stvari, unutrašnji otpor je trajna vrijednost za ovu vrstu izvora i ne može se mijenjati.

Stavite prekidač P U regulaciji 1 , na taj način se okreću vanjskom otpornošću (opterećenje) R.= R. 1 + R. 2 u izvornom lancu.

Promjena struje u lancu nakon 5 ... 10 mA od najveće do najmanju vrijednost pomoću otpornika R. 1 i R. 2 , zapišite očitanja milijardera i voltana (napon na teretu) U.) u tabeli.

Stavite prekidač P u neutralnom položaju. U ovom se slučaju pričvršćen samo voltmetar na trenutni izvor, koji ima prilično veliku otpornost u usporedbi s unutarnjim otporom izvora, pa će čitanje voltmetra biti malo manje od izvora EDC-a. Budući da nemate još jednu priliku da odredite njegovu tačnu vrijednost, ostaje da zauzme svedočenje voltmetra za E.. (Za više informacija o tome pogledajte laboratorijski rad br. 311).

pp	ma.	P. e. ,	P. i. ,	R.,

Rezultati obrade. 1. Za svaku trenutnu vrijednost izračunajte:

puna snaga formulom (5),

vanjska (korisna) snaga po formuli

unutrašnja snaga iz omjera

otpor na vanjski dio lanca iz zakona o OHM-u R.= U./ I.,

CPD trenutnog izvora prema formuli (16).

Gradite grafiku ovisnosti:

potpuna, korisna i unutrašnja snaga iz struje I. (na jednom tabletu),

potpuna, korisna i unutrašnja snaga od otpora R. (takođe na jednom tabletu); Razumno je izgraditi samo dio grafa koji odgovara njegovom dijelu niskog volumena i ispuštaju 4-5 eksperimentalnih ukazivanja od 15 u regiji visoko izmijenjene,

Efikasnost izvora iz vrijednosti konzumirane struje I.,

Efikasnost od otpornosti na opterećenje R..

Iz grafikona P. e. od I. i P. e. od R. odredite maksimalnu korisnu snagu u vanjskom lancu P. e. Maks.

Iz rasporeda P. e. od R. Odrediti unutarnji otpor trenutnog izvora r..

Iz grafikona P. e. od I. i P. e. od R. Pronađite CPD trenutnog izvora kada I. max i za R. max .

Kontrolna pitanja

1. Nacrtajte krug električnog kruga koji se koristi u radu.

2. Koji je trenutni izvor? Šta je teret? Koje je unutrašnje parcele lanca? Gdje počinje vanjski dio lanca i gdje se nalazi vanjski dio lanca? Koji je varijabilni otpornik r. ?

3. Šta se naziva vanjskim, korisnim, unutrašnjim, punim kapacitetom? Kakva je snaga gubici?

4. Kada se ponudi korisna snaga u ovom radu da se broji na formulu P. e. = IU., a ne formula (2)? Opravdajte ove preporuke.

5. Stvorite eksperimentalne rezultate koje ste dobili s izračunatim prikazanim u metodološkom priručniku, kako u proučavanju ovisnosti o moći struje i otpornosti na opterećenje.

Izvori tokSažetak \u003e\u003e Fizika

Nastavlja se od 3 do 30 min u zavisnosti od Temperatura ... snaga (do 1,2 kW / kg). Vrijeme ispuštanja ne prelazi 15 minuta. 2.2. Ampulov izvori tok ... za oskujanje oscilacija teret U elektroenergetskim sistemima u ... treba biti relativno nizak KPD. (40-45%) i ...

Snaga Harmonične fluktuacije u električnim krugovima

Predavanje \u003e\u003e Fizika

... od izvor u teret Potreban prosjek dolazi snaga. Od složenih naprezanja i toki. ... teret i razvijeni generator snagajednak je  \u003d 0,5. Sa povećanjem RH - prosjek snaga opada, ali raste KPD.. Raspored zavisnosti KPD. ...

Sažetak \u003e\u003e Komunikacije i komunikacija

... snaga Uređaji - konzumirani snaga Uređaji - izlaz snaga Uređaji - KPD. Uređaji prihvaćaju KPD. ... što je B. zavisnosti od Dubina regulacije ... Stalni neovisni od Promijeniti tok teret. W. izvori Hrana sa ...

Kurs \u003e\u003e Fizika

... snaga UPS podijeljeni sa Izvori neprekidno moć Malaya snaga (sa punim snaga ... od Baterije, minus - pad KPD. ... tok. u poređenju s nominalnom vrijednošću tok teret. ... 115 V u zavisnosti od teret; Atraktivni izgled ...

Opcija 1
U električnom krugu čiji je dijagram prikazan na slici, mjerni instrumenti su savršeni, voltmetar prikazuje vrijednost napona od 8 V, a ampermetar je vrijednost struje 2 .. Koja je količina topline istaknuto u otporniku u 1 sekundi?
Na slici se prikazuje krug električnog kruga, uključujući DC izvor, savršen voltmetar, tipku i otpornik. Svedočenje Voltmetra sa zatvorenim ključem je 3 puta manje od čitanja voltmetra kada je ključ otvoren.
Može se tvrditi da je unutrašnji otpor trenutnog izvora
Na slici se prikazuje električni lanac. Voltmeter prikazuje napon 2 V. S obzirom na ammeter i voltmetar Ideal, odredite očitanja ammetra.

Na slici se prikazuje električni lanac. Ammeter i voltmetar smatraju idealnim. Voltmetar prikazuje napon od 12 V. Ampmeret prikazuje trenutnu čvrstoću

Na slici je prikazan krug električnog kruga. Kroz ono što otpornik teče najveća struja?
Na slici je prikazan krug električnog kruga. Po odjeljku AV teče trajno struje 4 A. Koji napon prikazuje savršen voltmetar ako je otpor 1 ohma?
Na slici prikazuje dijagram dijela električnog kruga koji se sastoji od tri otporna R1, R2, R3. Koji od sljedećih crteža je dat električni krug Da li je ovo zaplet lanca ekvivalentno navedenom?

8. na trenutni izvor sa EDC-om 9 i unutarnji otpor 1 Ohm, spojen otpornim otporom 8 Ohm bio je spojen otpornosti na 8M; ravni kondenzator. U instaliranom režimu, snaga električne polje između ploča kondenzatora 4. Odredite udaljenost između njegovih ploča.

Opcija 2.
1. Student je sastavio električni krug prikazan na slici. Koja je energija dostupna u vanjskom dijelu kruga kada tekući teče 10 minuta? Potrebni podaci su označeni u shemi. Ammeter se smatra idealnim.
2. Trenutni izvor ima EMF 6 V, unutarnji otpor 1 ohma, R1 \u003d 1 Ohm R2 \u003d R3 \u003d 2 ohma. Koje strujanje snage teče kroz izvor?

3. Slika prikazuje električni krug. Ammeter i voltmetar smatraju idealnim. Voltmetar prikazuje napon od 12 V. Ampmeret prikazuje trenutnu čvrstoću

4. Slika prikazuje električni krug. Ammeter i voltmetar smatraju idealnim. Voltmetar prikazuje napon 2 V. Ampmeret prikazuje trenutnu čvrstoću

5. Slika prikazuje krug električnog kruga. Kroz ono što otpornik teče najmanju struju?
6ha figura prikazuje krug električnog kruga. Po odjeljku AV teče trajno struje 6 A. Koji napon prikazuje savršeni voltmetar ako je otpor 1 ohma?
7.
Na slici prikazuje dijagram dijela električnog kruga koji se sastoji od tri otporna R1, R2, R3. Koji od sljedećih crteža prikazuje električni dijagram ovog dijela lanca ekvivalent na navedenom?

8. U trenutnom izvoru sa EDC-om 10 i unutarnji otpor od 1 ω, povezan je paralelni otpornik sa 8. otporom i ravni kondenzator, udaljenost između ploča od čega je 4 cm. Koja je jačina električnog polja između Kondenzacijske ploče?

Primenjene datoteke

1. Koje je vrijeme prolaska tekuće silom od 5 a prema dirigentima, ako na naponu na njenim krajevima 120V u vodiču iznos topline jednak 540 KJ? (Dajte odgovor u sekundi.)

2. U električnom grijaču s nepromijenjenim otporom spirale, kroz koji stalni struja teče tokom vremena t. Iznos topline se razlikuje TUŽILAC WHITING - PITANJE:. Ako je struja i vreme t. Uvećajte dva puta, koliko puta će se povećati količina topline u grijaču?

3. Otpornik 1 sa električnim otporom 3 ohma i otpornika 2 s električnim otporom 6 ohma uključen je u istosmjerni krug. Šta je jednak omjeru količine toplote objavljene na otporniku 1, na količinu topline koja se pušta na otpornik 2 istovremeno?

4. Na slici se prikazuje vremensku traku trenutne sile u žarulji sa žarnom niti iz napona na svojim terminalima. Koja je snaga struje u lampi na naponu od 30 V? (Dajte odgovor u vatima.)

Student je sastavio električni lanac prikazan na slici. Koja je energija dostupna u vanjskom dijelu kruga kada tekući teče 10 minuta? (Odgovorite na Express u CJ. Potrebni podaci su označeni u shemi. Ampmeret se smatra idealnim.)

6. Na trenutni izvor sa EDC 2, kondenzator je povezan sa kapacitetom od 1 μF. Koji je posao učinio izvor prilikom punjenja kondenzatora? (Odgovor u ICD-u.)

7. Na trenutni izvor sa EDC 2, kondenzator je povezan sa kapacitetom od 1 μF. Koja je toplina istaknuta u krugu u procesu punjenja kondenzatora? (Dajte odgovor na ICJ.) Uticaj zračenja zanemareni.

8. Do savršenog izvora struje sa EDC 3 u kondenzatoru kapaciteta 1 μF jednom kroz otpornik A drugi put - kroz otpornik Koliko puta u drugom slučaju toplina je puštena na otporniku, više u odnosu na prvu? Zračenje zanemareno.

9. Na trenutni izvor sa EDC 4 V i unutrašnjim otporom Priključeni otpor opterećenja. Što bi trebalo biti jednaka izvornoj učinkovitosti da bude 50%? (Odgovor u Omahu.)

10. U električnom krugu čiji je dijagram prikazan na slici, mjerni instrumenti su savršeni, voltmetar prikazuje vrijednost napona od 8 V, a ampermetar je vrijednost struje 2 .. Koja je količina topline istaknuto u otporniku u 1 sekundi? (Dajte odgovor u džulama.)

11. Soba je osvijetljena sa četiri iste paralelne žarulje. Potrošnja električne energije po satu je jednaka TUŽILAC WHITING - PITANJE:. Što bi trebalo biti broj paralelnih žarulja tako da potrošnja električne energije na sat bude jednaka 2 TUŽILAC WHITING - PITANJE:?

12. Električni čajnik s snagom 2,2 kW dizajniran je tako da uključuje u električni mrežni napon 220 V. Odredite struju u grijaćim elementu čajnika kada djeluje u takvoj mreži. Odgovor na dovođenje ampera.

13. Na kućištu električar-popisa nalazi se natpis: "220 V, 660 W". Pronađite snagu koju konzumira Rosether. (Odgovor dajte ampere.)

14. Na bazi električne žarulje sa žarnom niti napisana je: "220 V, 60 W". Dvije takve lampe povezane su paralelno i povezuju se na 127 V. napona Kakvu će se moć biti istaknuta u dvije lampe s takvim načinom veze? (Odgovor na WATTS, zaokruženo u cijeli broj.) Prilikom rješavanja problema, uzmite u obzir da otpor žarulje ne ovisi o napon koji se primjenjuje na njega.

15. U podnožju električne žarulje sa žarnom niti je napisano: "220 V, 100 W." Tri takve lampe su paralelne povezane i povezane su na napon 127 V. Koje će snage biti istaknuto u tri ove žarulje sa takvom metodom veze? (Odgovor na WATTS, zaokruženo u cijeli broj.) Prilikom rješavanja problema, uzmite u obzir da otpor žarulje ne ovisi o napon koji se primjenjuje na njega.

16. U školskoj laboratoriji postoje dva dirigenta kruga. Otpornost prvog provodnika je 2 puta veća od otpora drugog dirigenta. Dužina prvog provodnika je 2 puta duže od dužine sekunde. Kada su ovi vodiči povezani na iste izvore stalnog napona za iste vremenske intervale u drugom dirigentima, količina topline je 4 puta veća nego u prvom. Koji je omjer radijusa drugog dirigenta na radijusu prvog provodnika?

17. U školskoj laboratoriji postoje dva dirigenta kruga. Otpornost prvog provodnika je 2 puta veća od otpora drugog dirigenta. Dužina prvog provodnika je 2 puta duže od dužine sekunde. Pri povezivanju ovih vodiča na iste izvore stalnog napona za iste vremenske intervale u drugom dirigentima, količina topline je 4 puta manja nego u prvom. Koji je omjer radijusa prvog vodiča na radijusu drugog dirigenta?

18. R. 1, uključen u električni krug, čiji je dijagram prikazan na slici? (Odgovor da date u vatu.) R. 1 \u003d 3 ohma, R. 2 \u003d 2 ohma, R.

19. U kakvoj je moći istaknuto u otporniku R. 2, uključen u električni krug, čiji je dijagram prikazan na slici? (Odgovor da date u vatu.) R. 1 \u003d 3 ohma, R. 2 \u003d 2 ohma, R. 3 \u003d 1 Ohm, EMF izvora 5 V, unutarnji otpor izvora je zanemariv.

20. R. \u003d 16 ohma i napon između bodova SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: i B.je 8. vek? Odgovor da donesete uta.

21. U kojoj je moći označeno u sekciji lanca, čiji je dijagram prikazan na slici, ako R. \u003d 27 ohm i napon između bodova SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: i B.je li 9. vek? Odgovor da donesete uta.

22. I. \u003d 6 A. Kakva je trenutna struja koju pokazuje ammeter? (Dajte odgovor u ampere.) Otpor amplimetra za zanemarivanje.

23. Otpornik s otporom povezan je s trenutnim izvorom s EDC-om i unutrašnjim otporom ako ovaj otpornik povežete na trenutni izvor s EDC-om i unutrašnji otpor U koje vrijeme će se povećati moć dodijeljena u ovom otporu?

24.

I. U. na lampu. Takva se lampa bila povezana s izvorom stalnog napona 2 W. Kakvu će se djelo električnu struju u niti uključivanja lampe u 5 sekundi? Odgovor Express u J.

25.

Grafikon pokazuje eksperimentalno pribavljenu ovisnost struje I.teče kroz žarulje sa žarnom niti, od napona U. na lampu. Takva lampica bila je povezana s izvorom stalnog napona od 4 V. Kakvu će se rad električnu struju u niti uključivati \u200b\u200bu niti u 10 sekundi? Odgovor Express u J.

26. Kroz presjek lanca (vidi sliku) postoji stalna struja I. \u003d 4 SVEDOK ŠEŠELJ - ODGOVOR: Koja će snaga pokazati savršen ammetar koji je uključen u ovaj lanac, ako je otpor svakog otpornika r. \u003d 1 ohma? Odgovorite na ekspresno u ampere.

27. Point pozitivan naboj vrijednosti od 2 μcl postavljen je između dvije proširene ploče, ravnomjerno napunjene s različitim troškovima. Modul čvrstoće električnog polja kreiran pozitivno nabijenim pločama je 10 3 kV / m, a polje stvoreno negativno nabijenim pločama je 2 puta više. Odredite električni modul napajanja koji će postupiti na navedenom točkom naboju.

28. Point pozitivan naboj vrijednosti 2 μcl postavljen je između dvije proširene ploče, jednolično napunjene pozitivne optužbe. Modul napona električnog polja stvoren jednim pločicama je 10 3 kV / m, a polje stvoreno drugim pločama je 2 puta više. Odredite električni modul napajanja koji će postupiti na navedenom točkom naboju. Odgovor Dajte Newtonu.

29.

Od, Otpor otpora R. i K. kondenzator se naplaćuje napon U. \u003d 20 V. Naplata na tanjurima kondenzatora jednaki su tUŽILAC WHITING - PITANJE: \u003d 10 -6 cl. Koju količinu topline ističe u otporniku nakon zatvaranja ključa? Odgovor Izrazite ICD.

30.

Na slici se prikazuje krug kruga koji se sastoji od kondenzatorskog kapaciteta Od, Otpor otpora R. i K. Kapacitor kapaciteta C. \u003d 1 μF, a naplaćuje se napon U. \u003d 10 V. Koja količina topline je istaknuta u otporniku nakon zatvaranja ključa? Odgovor Izrazite ICD.

31. Osigurač brojila električne energije u apartmanu Mrežni napon 220V opremljen je natpisom: "6 a". Koja je maksimalna ukupna snaga električnih uređaja koja se mogu istovremeno uključiti u mrežu tako da se osigurač ne rastopi? (Odgovor u Watts)

Laboratorijski rad broj 3.7.

Istraživanje korisne snage i efikasnosti tekućih izvora

Prezime I.o. _____________ Grupa ______ Datum ______

Uvođenje

Svrha ovog rada je eksperimentalno provjeriti teorijske zaključke o ovisnosti korisne snage i efikasnosti trenutnog izvora iz otpornosti na opterećenje.

Električni krug sastoji se od trenutnog izvora, opskrbe žica i opterećenja ili potrošača struje. Svaki od ovih elemenata lanca ima otpor.

Otpornost na žice obično je vrlo mala, tako da mogu biti zanemareni. U svakom dijelu lanca energija energije će se potrošiti energija energije. Vrlo važan praktičan značaj je pitanje ubrzanim trošenjem električne energije.

Ukupna snaga P, istaknuta u lancu, izrađena će se od kapaciteta raspoređenih u vanjskom i unutrašnjoj dijelovima lanca: P \u003d i 2 · r + i 2 · r \u003d i 2 (r + r). Kao I (r + r) \u003d εT. P \u003d ja · ε,

gdje je r vanjski otpor; R - unutarnji otpor; Ε - EMF TEKTURNI IZVOR.

Stoga se ukupna snaga izlučuje u krugu izražava tečajem za EMF element. Ova se snaga dodjeljuje zbog bilo kojeg izvora treće strane; Takvi izvori energije mogu biti, na primjer, hemijski procesi koji se javljaju u elementu.

Razmislite o tome kako se snaga dodijeljena u krugu ovisi o vanjskoj otpornosti na koji je element zatvoren. Pretpostavimo da element ovog EMF-a i ovaj unutarnji otpor R zatvara vanjski otpor R; Odredite ovisnost o R-u punom napajanju P, dodjeljuje se u lancu, snagu p a, izoliranog u vanjskom dijelu lanca i efikasnosti.

Snaga struje I u lancu izražava se prema zakonu OMA-e omjera

Potpuna snaga izlučena u lancu bit će jednaka

Povećanjem R, kapi snage, težnja asimptotskino na nulu sa neograničenim povećanjem R.

Power objavljena u vanjskom dijelu lanca jednaka je

Može se vidjeti da je korisna snaga p a nula u dva slučaja - na r \u003d 0 i r \u003d ∞.

Istraživanje funkcije R \u003d f (r) Do Extremuma, dobivamo da R a doseže maksimalno na R \u003d R, a zatim

Da bi se osiguralo da se maksimalna snaga p a dobiva na r \u003d r, izvedivši izvor P a po vanjskom otporu

Maksimalno stanje, jednakost je potrebna za nulu prve derivat

r 2 \u003d R 2

R \u003d R.

Možete osigurati da po tom stanju dobićemo maksimum, a ne barem za P A, definiranjem znaka drugog izvedenog.

Učinkovitost efikasnosti (efikasnost) η Izvor EMF-a je vrijednost omjera snage PA, koja se pušta u vanjskom lancu, na ukupnu snagu P, razvijenog od strane EMF-a .

U suštini, efikasnost izvora EMF-a ukazuje na koji se udio rada treće strane pretvori u električnu energiju i daje se vanjskom lancu.

Izražavajući moć kroz trenutnu I, razliku potencijala u vanjskom krugu u i veličinu elektromotorne sile ε, dobivamo

Odnosno, efikasnost izvora EDC-a jednaka je omjeru vanjskog lanca za EMF. U uvjetima primjenjivosti Zakona OHM-a možete dodatno zamijeniti U \u003d ir; ε \u003d i (r + r), onda

Stoga, u slučaju kada se sva energija potroši na lenz-jowle vrućinu, efikasnost izvora EDC-a jednaka je omjeru vanjskog otpora na puni otpor lanca.

Na R \u003d 0 imamo η \u003d 0. Povećanjem R povećanja se efikasnosti, teži u vrijednosti η \u003d 1 s neograničenim povećanjem R, međutim, napajanje u vanjskom lancu ima tendenciju. Dakle, zahtjevi za istodobnom pripremu maksimalne korisne snage po maksimalnoj efikasnosti su nepraktični.

Kada dostigne maksimum, a zatim η \u003d 50%. Kada je efikasnost η blizu jedno, korisna snaga je mala u usporedbi s maksimalnom snagom koju bi ovaj izvor mogao razviti. Stoga je povećati efikasnost, potrebno je smanjiti unutarnji otpor izvora EMF-a, na primjer, bateriju ili dinamo mašinu.

U slučaju R \u003d 0 (kratkog spoja) R A \u003d 0 i sva snaga je istaknuta unutar izvora. To može dovesti do pregrijavanja unutrašnjih dijelova izvora i izvedbe. Iz tog razloga, kratki spojevi izvora (dinamo strojevi, punjive baterije) nisu dozvoljeni!

Na slici. 1 krivulja 1 daje ovisnost snage p a, izoliranog u vanjskom lancu, od otpornosti vanjskog dijela kruga R; Krivulja 2 daje ovisnost o punoj snazi \u200b\u200bp; Curve 3 - tok efikasnosti η iz istog vanjskog otpora.

Postupak za obavljanje poslova

1. Pročitajte shemu na postolju.

2. Ugradite otpor R \u003d 100 ohm pomoću trgovine.

3. Zatvorite ključ K.

4. Trenutna mjerenja u lancu uzastopno za razne devet otpora u trgovini otpora, u rasponu od 100 ohma i više. Napravite u tablici rezultati mjerenja trenutne sile, izražavajući ih u amperima.

5. Isključite ključ K.

6. Izračunajte za svaki otpor p, r a (u vatima) i η.

7. Grafikoni grafikoni p, r a i η iz R.

Kontrolna pitanja

1. Šta se naziva efikasnošću izvora EMF-a?

2. Uklonite formulu efikasnosti izvora EDC-a.

3. Koja je korisna snaga izvora EMF-a?

4. Uklonite formulu za korisnu snagu izvora EDC-a.

5. Koja je maksimalna snaga dodijeljena u vanjskom lancu (RA) max?

6. Sa kojim vrijednošću R puna snaga P puštena u lancu maksimalne?

7. Koja je efikasnost EMF izvora na (RA) max?

8. Funkcija istraživanja (RA) \u003d f (r) na ekstremiku.