مطالعه کامل، سود مفید و کارایی منبع فعلی. بررسی وابستگی قدرت و کارایی منبع فعلی از بار خارجی که انرژی در قسمت بیرونی زنجیره ای جدا می شود

قانون OHMA برای زنجیره کامل:

من - قدرت فعلی در زنجیره؛ قدرت الکترومغناطیسی منبع فعلی موجود در زنجیره ای؛ r مقاومت به زنجیره خارجی؛ R- مقاومت فعلی منبع فعلی.

قدرت اختصاص داده شده در زنجیره خارجی

. (2)

از فرمول (2) می توان دید که با یک اتصال کوتاه از زنجیره ای ( R.®0) و چه زمانی R.® این قدرت صفر است. با تمام مقادیر محدود دیگر R. قدرت r 1\u003e 0. نتیجه، عملکرد r 1 حداکثر دارد مقدار R. 0، مربوط به حداکثر قدرت، می تواند به دست آورد، تمایز P 1 در امتداد R و معادل اولین مشتق به صفر:

. (3)

از فرمول (3)، با توجه به این واقعیت که R و R همیشه مثبت هستند و E؟ 0، پس از تحولات جبری ساده، ما دریافت می کنیم:

از این رو، قدرت ترشح شده در زنجیره بیرونی به بالاترین مقدار با مقاومت زنجیره بیرونی برابر با مقاومت داخلی منبع فعلی می رسد.

در این مورد، جریان در زنجیره (5)

برابر با نیمی از جریان مدار کوتاه است. در این مورد، قدرت ترشح شده در زنجیره خارجی به آن می رسد حداکثر ارزشبرابر

هنگامی که منبع به مقاومت خارجی بسته می شود، جریان های فعلی و درون منبع و در عین حال بر روی مقاومت داخلی منبع، مقدار مشخصی از گرما وجود دارد. قدرت صرف انتخاب این گرما برابر است

در نتیجه، کل قدرت اختصاص داده شده در کل زنجیره ای توسط فرمول تعیین می شود

= من 2(R + R.) = یعنی (8)

بهره وری

بهره وری منبع فعلی برابر است . (9)

از فرمول (8) آن را دنبال می کند

کسانی که. r 1 تغییر با تغییر در جریان در زنجیره ای در طول یک قانون پارابولیک و مقادیر صفر در I \u003d 0 و در. اولین مقدار مربوط به مدار باز (R \u003e\u003e R)، مدار کوتاه دوم (R<< r). Зависимость к.п.д. от силы тока в цепи с учётом формул (8), (9), (10) примет вид

بنابراین، KPD. به بالاترین مقدار H \u003d 1 در مورد یک مدار باز (I \u003d 0) می رسد، و سپس با توجه به قانون خطی کاهش می یابد، به صفر با یک اتصال کوتاه تبدیل می شود.

وابستگی برق P 1، P Full \u003d EI و KP. منبع فعلی از جریان در مدار در شکل 1 نشان داده شده است.

عکس. 1. من. 0 E / R.

از نمودار ها می توان دید که در همان زمان قدرت مفید و KP را دریافت می کند. غیر ممکن است هنگامی که قدرت اختصاص داده شده در بخش خارجی زنجیره P 1 به بزرگترین ارزش KP می رسد. در این نقطه 50٪ است.

روش و روش اندازه گیری

جمع آوری زنجیره ای که در شکل نشان داده شده است. 2. برای انجام این کار ابتدا روی دکمه سمت چپ ماوس روی دکمه ED کلیک کنید. در پایین صفحه نمایش. نشانگر ماوس را به قسمت کار صفحه نمایش، جایی که نقاط واقع شده اند، حرکت دهید. چپ کلیک کنید در قسمت عملیاتی صفحه نمایش، جایی که منبع ED قرار دارد.

به طور پیوسته به طور پیوسته با منبع مقاومت نشان دهنده مقاومت داخلی آن (با فشار دادن دکمه پیش بارگذاری در پایین صفحه نمایش) و آمپر (دکمه وجود دارد). سپس قرار دادن مقاومت به بار مشابه و ولت متر، ولتاژ اندازه گیری بر روی بار.

سیم های اتصال را وصل کنید برای انجام این کار، دکمه سیم را در پایین صفحه فشار دهید، سپس نشانگر ماوس را به منطقه کار طرح حرکت دهید. روی دکمه سمت چپ ماوس در مکان های صفحه نمایش روی صفحه کلیک کنید، جایی که سیم های اتصال باید باشد.

4. مقادیر پارامتر را برای هر مورد تنظیم کنید. برای انجام این کار، روی دکمه سمت چپ ماوس روی دکمه فلش کلیک کنید. سپس روی این مورد کلیک کنید. مارک ماوس را به موتور منتقل کنید، دکمه سمت چپ ماوس را فشار دهید و آن را نگه دارید، مقدار پارامتر را تغییر دهید و مقدار عددی را که در جدول 1 نشان داده شده است، تنظیم کنید.

جدول 1. پارامترهای منبع زنجیره الکتریکی

گزینه

5. مقاومت مدار خارجی 2 اهم را نصب کنید، دکمه "حساب" را فشار دهید و خواندن خواندن ابزار الکتریکی را در خطوط مناسب جدول 2 بنویسید.

6. به طور مداوم مقاومت یک زنجیره خارجی را با 0.5 OHM از 2 اهم تا 20 اهم با استفاده از موتور تنظیم کننده و با فشار دادن دکمه "حساب"، نوشتن خواندن ابزار الکتریکی در جدول 2 را افزایش دهید.

7. محاسبه با توجه به فرمول ها (2)، (7)، (8)، (9) p 1، p 2، p کامل و h. برای هر جفت ولت متر و آمار آمپر و مقادیر محاسبه شده را در جدول 2 بنویسید.

8. ساخت گرافیک p 1 \u003d f (r)، p 2 \u003d f (r)، p 2 \u003d f (r)، p کامل \u003d f (r)، h \u003d f (r)، h \u003d f (r) و u \u003d f (R) بر روی یک ورق از کاغذ میلیمتر.

9. محاسبه خطاهای اندازه گیری و نتیجه گیری از نتایج آزمایشات.

جدول 2. نتایج اندازه گیری و محاسبه






P FULL، W

سوالات و وظایف خود کنترل

قانون Joule-Lenza را در فرم های انتگرال و دیفرانسیل ثبت کنید.
جریان مدار کوتاه چیست؟
قدرت کامل چیست؟
همانطور که محاسبه شده توسط K.P.D. جریان منبع؟
ثابت کنید که بزرگترین قدرت مفید در برابری مقاومت زنجیره ای خارجی و داخلی اختصاص داده شده است.
آیا بیانیه درست است که قدرت ترشح شده در قسمت داخلی زنجیره ای برای این منبع ثابت است؟
یک ولتمتر متصل به کلیپ های پانل باتری لامپ جیبی، که نشان داد 3.5 V.
سپس ولتمتر قطع شد و لامپ به محل آن متصل شد، بر پایه ای که نوشته شده بود: P \u003d 30 W، U \u003d 3.5 V. لامپ سوختگی نبود.
پدیده را توضیح دهید
با بستن متناوب باتری بر روی مقاومت R1 و R2 در آنها در همان زمان مقدار مساوی از گرما جدا شد. مقاومت داخلی باتری را تعیین کنید.

وابستگی قدرت و کارایی منبع فعلی از بار

ابزار و لوازم جانبی:پانل آزمایشگاهی، دو باتری، میلیمتر، ولت متر، مقاومت متغیر.

معرفی منابع گسترده ای از DC عناصر گالوانیزه، باتری ها، یکسو کننده ها هستند. ما به منبع فعلی متصل می شویم که بخشی از آن نیاز به انرژی الکتریکی خود دارد (لامپ های نور، پذیرش رادیویی، میکروکلوکولاتور و غیره). این قسمت از مدار الکتریکی یک کلمه مشترک است - بار. بار دارای برخی مقاومت الکتریکی است R. و از منبع نیروی فعلی مصرف می کند من. (عکس. 1).

بار، قسمت بیرونی مدار الکتریکی را تشکیل می دهد. اما قسمت داخلی درون زنجیره وجود دارد - این در واقع منبع فعلی خود است، مقاومت الکتریکی دارد r., این جریان را جریان می دهد من.. مرز بین بخش های داخلی و خارجی زنجیره، پایانه های "+" و "-" منبع فعلی است که مصرف کننده به آن می پیوندد

در شکل 1، منبع فعلی توسط یک مدار سکته مغزی پوشیده شده است.

منبع فعلی با نیروی الکترومغناطیسی E. در جریان مدار بسته ایجاد می شود، قدرت آن تعیین می شود قانون اهم:

هنگامی که نشت کنونی R. و r. آنها انرژی حرارتی را تعیین می کنند قانون ججو لانزاقدرت در قسمت بیرونی زنجیره r e. - قدرت خارجی

این قدرت است مفید.

قدرت در داخل r من. - قدرت داخلی. این برای استفاده در دسترس نیست و بنابراین است تلفاتقدرت منبع

پر شده منبع منبع قدرت r مجموع این دو اصطلاح وجود دارد

همانطور که از تعاریف (2،3،4) دیده می شود، هر یک از ظرفیت ها به جریان جریان و مقاومت بخش مربوطه زنجیره بستگی دارد. این وابستگی را به طور جداگانه در نظر بگیرید.

وابستگی برقپ. e. , پ. من. , پ. از بار فعلی

با توجه به قانون OHM (1)، قدرت کامل را می توان به صورت زیر نوشته شده است:

به این ترتیب، قدرت منبع کامل به طور مستقیم متناسب است جریان فعلی

قدرت منتشر شده بر روی بار ( خارجی) وجود دارد

این صفر در دو مورد است:

1) \u003d 0 و 2) e - ir \u003d 0. (7)

اولین شرایط برای مدار باز منصفانه است R. ، دوم مربوط به به اصطلاح است بستن کوتاه منبع زمانی که مقاومت زنجیره خارجی R. = 0 . در همان زمان، جریان در زنجیره (به فرمول (1) مراجعه کنید) به بزرگترین ارزش می رسد - جریان اتصال کوتاه.

همزمان پر شده قدرت بالاتر می شود

r nb = ei kz \u003d E. 2 / r.. (9)

با این حال، همه چیز خارج می شود داخل منبع.

پیدا کردن آنچه که قدرت خارجی می شود maxi mal. وابستگی برق پ. e. از جریان است (فرمول را ببینید (6)) پارابولیک:

موقعیت حداکثر عملکرد تعریف شده از شرایط:

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

قدرت مفید به حداکثر مقدار در جریان می رسد

نیمه مدار کوتاه کوتاه (8)، (نگاه کنید به شکل 2):

قدرت خارجی با این جریان است

(12)

کسانی که. حداکثر قدرت خارجی بخش چهارم از بالاترین قدرت کل منبع است.

قدرت بر روی مقاومت داخلی در حال حاضر منتشر شد من. حداکثر به شرح زیر تعریف شده است:

, (13)

کسانی که. این نیز یک چهارم از بزرگترین قدرت کل منبع قدرت است. توجه داشته باشید که هنگام جریان من. مکس

پ. e. = پ. من. . (14)

هنگامی که جریان در زنجیره به دنبال بزرگترین ارزش است من. kz , قدرت داخلی

کسانی که. برابر با بالاترین منبع منبع (9). این به این معنی است که تمام قدرت منبع بر روی آن قرار دارد درونی؛ داخلی مقاومت، که، البته، از نقطه نظر ایمنی منبع فعلی مضر است.

نقطه مشخصه گرافیک شخصیت پ. e. = پ. e. (من.) نمایش در شکل 2

بهره وری عملیات منبع فعلی تخمین زده می شود کارایی کارآمد. کارایی نسبت قدرت مفید به قدرت کل منبع است:

 = پ. e. / پ..

با استفاده از فرمول (6)، بیان برای کارایی می تواند به شرح زیر نوشته شود:

. (15)

از فرمول (1) می توان آن را مشاهده کرد E. – ir = ir یک ولتاژ وجود دارد تو بر روی مقاومت خارجی. در نتیجه، کارایی

 = تو/ E. . (16)

از عبارت (15) نیز این نیز این را دنبال می کند

 = (17)

کسانی که. راندمان منبع بستگی به جریان در زنجیره دارد و تمایل به بزرگترین ارزش برابر با یک، در حال حاضر است من.  0 (شکل 3) . با افزایش جریان، کارایی کارایی با توجه به قانون خطی کاهش می یابد و هنگامی که جریان در زنجیره بزرگترین می شود، به صفر می رسد من. kz = E./ r. .

از ماهیت پارابولی وابستگی قدرت خارجی از جریان (6) این به این معنی است که یک و همان قدرت بر روی بار پ. e. این را می توان در دو مقدار مختلف فعلی در زنجیره به دست آورد. از فرمول (17) و از برنامه (شکل 3) می توان دید که به منظور به دست آوردن از منبع بهره وری بیشتر، کار در جریان بار پایین تر ترجیح داده می شود، این ضریب بالاتر است.

2. وابستگی قدرتپ. e. , پ. من. , پ. از مقاومت بار

در نظر گرفتن اعتیاد کامل، مفید و داخلی قدرت از خارج مقاومتR. در زنجیره ای از منبع با EMF E. و مقاومت داخلی r..

پر شده قدرت توسعه یافته توسط منبع می تواند به شرح زیر نوشته شود اگر در فرمول (5) جایگزین بیان برای جریان (1):

بنابراین قدرت کامل بستگی به مقاومت بار دارد R.. این بالاترین زنجیره ای با یک اتصال کوتاه است، زمانی که مقاومت بار به صفر برسد (9). با افزایش مقاومت بار R. قدرت کامل کاهش می یابد، تلاش برای صفر در R.   .

در برابر مقاومت خارجی خارج می شود

(19)

خارجی قدرت r e. بخشی از قدرت کامل را می سازد r و مقدار آن بستگی به نسبت مقاومت دارد R./(R.+ r.) . با یک بسته کوتاه، قدرت خارجی صفر است. با افزایش مقاومت R. آن را برای اولین بار افزایش می دهد. برای R.  r. قدرت خارجی در اندازه گیری متعهد به تکمیل است. اما قدرت سودمند خود کوچک می شود، زیرا کل قدرت کاهش می یابد (به فرمول 18 مراجعه کنید). برای R.  قدرت خارجی به طور کامل صفر است.

مقاومت بار باید از این منبع باشد بیشترین قدرت خارجی (مفید) (19)؟

حداکثر این تابع را از شرایط پیدا کنید:

تصمیم گیری این معادله ما دریافت می کنیم R. حداکثر \u003d r..

به این ترتیب، در زنجیره بیرونی، حداکثر قدرت تشخیص داده می شود اگر مقاومت آن برابر با مقاومت داخلی منبع فعلی باشد. در عین حال، وضعیت فعلی در زنجیره برابر است E./2 r., کسانی که. نیمه کوتاه مدار کوتاه (8). حداکثر قدرت مفید با چنین مقاومت

(21)

که با آنچه که در بالا به دست آمد، همزمان است (12).

قدرت بر روی مقاومت داخلی منبع آزاد شده است

(22)

برای R. پ. من.  پ.، و وقتی که R.=0 به بزرگترین ارزش می رسد پ. من. nb = پ. nb = E. 2 / r.. برای R.= r. قدرت داخلی نیمه کامل است، پ. من. = پ./2 . برای R. r. تقریبا همان کامل (18) کاهش می یابد.

وابستگی کارایی بر مقاومت در برابر قسمت بیرونی زنجیره ای به شرح زیر است:

 = (23)

فرمول حاصل از آن نشان می دهد که بهره وری به صفر می رسد زمانی که مقاومت بار به صفر برسد، بهره وری به بالاترین مقدار برابر با یک برابر می رسد، با افزایش مقاومت در برابر بار R. r. . اما قدرت مفید در همان زمان تقریبا مانند کاهش می یابد 1/ R. (فرمول 19 را ببینید).

قدرت r e. به حداکثر مقدار می رسد R. مکس = r.، کارایی برابر با فرمول (23)،  = r./(r.+ r.) = 1/2. به این ترتیب، شرایطی برای به دست آوردن حداکثر قدرت مفید با شرایط به دست آوردن بزرگترین کارایی همخوانی ندارد.

مهمترین نتیجه توجه، هماهنگی مطلوب پارامترهای منبع با ماهیت بار است. در اینجا شما می توانید سه منطقه را اختصاص دهید: 1) R. r., 2)R. r., 3) R. r.. اولین این مورد رخ می دهد که در آن قدرت کم از منبع برای مدت زمان طولانی، به عنوان مثال، در ساعت الکترونیکی، microcalculators مورد نیاز است. ابعاد چنین منابع کوچک است، عرضه انرژی الکتریکی در آنها کوچک است، باید از لحاظ اقتصادی صرف شود، بنابراین آنها باید با راندمان بالا کار کنند.

دومین این مورد یک اتصال کوتاه در بار است که در آن تمام قدرت منبع در آن برجسته شده است و سیم ها منبع را با بار وصل می کنند. این منجر به حرارت بیش از حد خود می شود و یک علت نسبتا شایع آتش سوزی ها و آتش سوزی است. بنابراین، یک اتصال کوتاه از منابع قدرت بالا (دستگاه های دینامو، باتری ها، یکسو کننده ها) بسیار خطرناک هستند.

که در سوم مورد از منبع می خواهید حداکثر حداکثر قدرت را دریافت کنید کوتاه به عنوان مثال، زمان، هنگام شروع موتور ماشین با استفاده از یک شروع کننده الکتریکی، ارزش بهره وری بسیار مهم نیست. شروع کننده برای مدت کوتاهی روشن است. عملیات طولانی مدت منبع در این حالت تقریبا غیر قابل قبول است، زیرا منجر به تخلیه سریع یک باتری ماشین، گرمای بیش از حد و سایر مشکلات می شود.

برای اطمینان از کار منابع شیمیایی جریان فعلی در حالت دلخواه، آنها به یک روش خاص در باتری های به اصطلاح متصل می شوند. عناصر در باتری می توانند به صورت متوالی، موازی با مدار مخلوط متصل شوند. این طرح یا این طرح ترکیب با مقاومت بار و مصرف فعلی تعیین می شود.

مهمترین نیاز عملیاتی برای تاسیسات انرژی، راندمان بالا کار خود است. از فرمول (23) می توان دید که بهره وری به وحدت منجر می شود، اگر مقاومت داخلی منبع فعلی نسبت به مقاومت بار کافی نیست

به موازات، شما می توانید عناصر را متصل کنید همان EMF متحد n. عناصر یکسان، سپس از چنین باتری شما می توانید جریان را دریافت کنید

اینجا r. 1 - مقاومت یک عنصر، E. 1 - EDC از یک عنصر.

چنین ارتباطی مفید است برای استفاده در بار داوطلبانه کم، I.E. برای R. r.. از آنجا که کل مقاومت داخلی باتری در یک اتصال موازی کاهش می یابد n. یک بار در مقایسه با مقاومت یک عنصر، می توان آن را نزدیک به مقاومت بار قرار داد. با توجه به این، کارایی منبع افزایش می یابد. افزایش B. n. یک بار و ظرفیت انرژی باتری عناصر.

 r.، برای اتصال عناصر در باتری به طور پیوسته سودآور است. در عین حال، باتری EDC خواهد بود n. یک بار دیگر EDC از یک عنصر و از منبع شما می توانید جریان مورد نیاز را دریافت کنید

هدفاین کار آزمایشگاهی است بررسی تجربی نتایج نظری به دست آمده بالاتر از وابستگی کل، داخلی و خارجی (مفید) قدرت و کارایی منبع منبع هر دو از قدرت مصرف فعلی و مقاومت در برابر بار است.

شرح نصب برای مطالعه ویژگی های عملیاتی منبع فعلی، یک مدار الکتریکی استفاده می شود، نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 4. دو باتری قلیایی NKN-45 به عنوان یک منبع فعلی که متصل هستند استفاده می شود. پیرو - نه در یک باتری از طریق مقاومت r. که تماس داخلی منبع را شبیه سازی می کند.

گنجاندن آن مصنوعی مقاومت داخلی باتری بزرگتر را افزایش می دهد، 1) آنها را از بارگیری بیش از حد در هنگام تغییر به حالت اتصال کوتاه محافظت می کند و 2) باعث می شود که مقاومت داخلی منبع را به درخواست آزمایشی تغییر دهید. به عنوان یک بار (مقاومت خارجی زنجیره ای)
دو مقاومت متغیر عبارتند از: R. 1 و R. 2 . (یک تنظیم خشن، دیگری - نازک)، که تنظیم صحیح جریان را در طیف گسترده ای فراهم می کند.

تمام دستگاه ها بر روی پانل آزمایشگاهی نصب شده اند. مقاومت ها تحت فشار قرار می گیرند، دستگیره های کنترل و پایانه های کنترل آنها به سمت بالا نمایش داده می شود، که در آن کتیبه های مناسب وجود دارد.

اندازه گیری ها 1. سوئیچ را نصب کنید پدر موقعیت خنثی، سوئیچ vcقطع شدن. مقاومت به قلم ها به صورت ضد ساعت به عقب حرکت می کنند تا زمانی که متوقف شود (این مربوط به بزرگترین مقاومت بار است).

جمع آوری مدار الکتریکی با توجه به طرح (شکل 4)، نه ضمیمه منابع فعلی

پس از چک کردن زنجیره جمع آوری شده توسط یک معلم یا دستیار آزمایشگاهی، باتری را ضمیمه کنید E. 1 و E. 2 با مشاهده قطبیت.

جریان مدار کوتاه را تنظیم کنید. برای انجام این کار، سوئیچ را قرار دهید پ به موقعیت 2 (مقاومت خارجی صفر است) و با استفاده از یک مقاومت r. فلش Milliammeter را به بخش محدود (سمت راست) تقسیم کنید - 75 یا 150 میلی آمپر. با تشکر از مقاومت r. در نصب آزمایشگاهی وجود دارد توانایی تنظیم مقاومت داخلی منبع فعلی. در واقع، مقاومت داخلی یک مقدار دائمی برای این نوع منابع است و نمی تواند تغییر کند.

سوئیچ را قرار دهید پ در مقررات 1 در نتیجه، مقاومت خارجی را روشن می کند (بار) R.= R. 1 + R. 2 در زنجیره منبع.

تغییر جریان در زنجیره پس از 5 ... 10 میلی آمپر از بزرگترین تا کوچکترین ارزش با استفاده از مقاومت R. 1 و R. 2 ، خواندن خواندن Milliammeter و ولت متر را بنویسید (ولتاژ بر روی بار تو) در جدول

سوئیچ را قرار دهید پ در موقعیت خنثی در این مورد، تنها یک ولتمتر به منبع فعلی متصل می شود که مقاومت نسبتا زیادی نسبت به مقاومت داخلی منبع دارد، بنابراین خواندن ولتمتر کمی کمتر از منبع EDC خواهد بود. از آنجا که شما فرصتی دیگر برای تعیین ارزش دقیق آن ندارید، همچنان شهادت یک ولتمتری را برای آن قرار می دهد E.. (برای اطلاعات بیشتر در مورد این، کار آزمایشگاهی شماره 311 را ببینید).

pp	ما	پ. e. ,	پ. من. ,	R.,

نتایج پردازش. 1. برای هر مقدار فعلی، محاسبه کنید:

قدرت کامل توسط فرمول (5)،

قدرت خارجی (مفید) توسط فرمول

قدرت داخلی از نسبت

مقاومت به بخش خارجی زنجیره ای از قانون اهم R.= تو/ من.,

CPD منبع فعلی با توجه به فرمول (16).

ساخت گرافیک وابستگی:

قدرت کامل، مفید و داخلی از جریان من. (بر روی یک قرص)،

قدرت کامل، مفید و داخلی از مقاومت R. (همچنین بر روی یک قرص)؛ منطقی است که تنها بخشی از گراف را که مربوط به بخش کم حجم آن است، بسازیم و 4-5 امتیاز تجربی را از 15 در منطقه با تغییر بالا کاهش دهیم

کارایی منبع از ارزش جریان مصرف شده من.,

کارایی از مقاومت بار R..

از نمودار پ. e. از جانب من. و پ. e. از جانب R. حداکثر قدرت مفید در زنجیره خارجی را تعیین کنید پ. e. حداکثر

از برنامه پ. e. از جانب R. مقاومت داخلی منبع فعلی را تعیین کنید r..

از نمودار پ. e. از جانب من. و پ. e. از جانب R. CPD منبع فعلی را پیدا کنید من. مکس و برای R. مکس .

سوالات کنترل

1. مدار مدار الکتریکی مورد استفاده در عمل را بکشید.

2. منبع فعلی چیست؟ بار بار چیست؟ طرح درونی زنجیره ای چیست؟ بخش خارجی زنجیره ای از کجا شروع می شود و بخش خارج از انتهای زنجیره ای کجاست؟ مقاومت متغیر چیست؟ r. ?

3. چه چیزی به نام خارجی، مفید، داخلی، ظرفیت کامل نامیده می شود؟ چه قدرتی از دست دادن است؟

4. هنگامی که قدرت مفید در این کار ارائه می شود برای شمارش بر روی فرمول پ. e. = IU، نه فرمول (2)؟ این توصیه ها را توجیه کنید

5. نتایج تجربی به دست آمده توسط شما را با محاسبه شده نشان داده شده در کتابچه راهنمای روش شناسی، هر دو در مطالعه وابستگی قدرت جریان و مقاومت بار ایجاد کنید.

منابع توکخلاصه \u003e\u003e فیزیک

ادامه دارد از جانب 3 تا 30 دقیقه در وابستگی از جانب درجه حرارت ... قدرت (تا 1.2 کیلو وات / کیلوگرم). زمان تخلیه بیش از 15 دقیقه تجاوز نمی کند. 2.2. ampulov منابع توک ... برای صاف کردن نوسانات بار در سیستم های برق در ... باید نسبتا کم باشد KPD (40-45٪) و ...

قدرت نوسانات هارمونیک در مدارهای الکتریکی

سخنرانی \u003e\u003e فیزیک

... از جانب منبع که در بار میانگین لازم است قدرت. از آنجا که تنش های پیچیده و توکی ... بار و ژنراتور توسعه یافته است قدرتبرابر با  \u003d 0.5 است. با افزایش RH-میانگین قدرت کاهش می یابد اما رشد می کند KPD. برنامه وابستگی KPD ...

خلاصه \u003e\u003e ارتباطات و ارتباطات

... قدرت دستگاه های مصرف شده قدرت دستگاه ها - خروجی قدرت دستگاه ها - KPD دستگاه ها قبول می کنند KPD ... که ب. وابستگی از جانب عمق مقررات ... مستقل مستقل از جانب تغییر دادن توک بار. W. منابع غذا با ...

دوره کارشناسی \u003e\u003e فیزیک

... قدرت یو پی اس تقسیم شده توسط منابع قدرت بی وقفه مالایا قدرت (با کامل قدرت ... از جانب باتری، منهای منهای - کاهش KPD ... توک در مقایسه با ارزش اسمی توک بار. ... 115 V وابستگی از جانب بار؛ ظاهر جذاب ...

انتخاب 1
در مدار الکتریکی، نمودار آن در شکل نشان داده شده است، ابزار اندازه گیری کامل است، ولتمتر ارزش ولتاژ 8 V را نشان می دهد و آمپر ارزش فعلی 2 A است. چه مقدار گرما است در 1 ثانیه در مقاومت برجسته شده است؟
این رقم مدار مدار الکتریکی را نشان می دهد، از جمله منبع DC، ولت متر کامل، کلید و مقاومت. شهادت ولتمتر با یک کلید بسته، 3 برابر کمتر از ولتمتر خواندن زمانی است که کلید باز است.
می توان استدلال کرد که مقاومت داخلی منبع فعلی
این رقم زنجیره الکتریکی را نشان می دهد. ولتمتر ولتاژ ولتاژ 2 V را نشان می دهد. با توجه به آمپر و ولتمتر ایده آل، خواندن آمپر را تعیین می کند.

این رقم مدار الکتریکی را نشان می دهد. آمپر و ولتمتر ایده آل را در نظر می گیرند. ولتمتر یک ولتاژ 12 V. ampmeret نشان می دهد قدرت فعلی

این رقم مدار مدار الکتریکی را نشان می دهد. از طریق چه مقاومتی بزرگترین جریان را جریان می دهد؟
این رقم مدار مدار الکتریکی را نشان می دهد. توسط بخش AV جریان دائمی جریان 4 A. چه ولتاژ نشان می دهد ولت متر کامل اگر مقاومت 1 اهم است؟
این رقم نشان می دهد یک نمودار از یک بخش از یک مدار الکتریکی شامل سه مقاومت R1، R2، R3. کدام یک از نقشه های زیر داده شده است مدار الکتریکی آیا این طرح زنجیره ای معادل مشخص شده است؟

8. به منبع فعلی با EDC 9 و مقاومت داخلی 1 اهم، یک مقاومت متصل شده با مقاومت مقاومت 8 OHM متصل شد؛ خازن تخت. در حالت نصب شده، قدرت میدان الکتریکی بین صفحات کندانسور 4. فاصله بین صفحات آن را تعیین کنید.

گزینه 2.
1. دانش آموز مدار الکتریکی نشان داده شده در شکل را تشکیل داد. چه انرژی در قسمت بیرونی مدار در دسترس است، زمانی که جریان فعلی به مدت 10 دقیقه جریان دارد؟ داده های مورد نیاز در طرح نشان داده شده است. آمپر ایده آل است.
2. منبع فعلی EMF 6 V، مقاومت داخلی 1 اهم، R1 \u003d 1 OHM R2 \u003d R3 \u003d 2 اهم. جریان جریان جریان از طریق منبع جریان دارد؟

3. شکل یک مدار الکتریکی را نشان می دهد. آمپر و ولتمتر ایده آل را در نظر می گیرند. ولتمتر یک ولتاژ 12 V. ampmeret نشان می دهد قدرت فعلی

4. شکل مدار الکتریکی را نشان می دهد. آمپر و ولتمتر ایده آل را در نظر می گیرند. ولتمتر نشان می دهد ولتاژ 2 V. ampmeret قدرت فعلی را نشان می دهد

5. شکل مدار مدار الکتریکی را نشان می دهد. از طریق چه مقاومت، کوچکترین جریان را جریان می دهد؟
شکل 6HA مدار مدار الکتریکی را نشان می دهد. توسط بخش AV جریان دائمی جریان 6 A. چه ولتاژ نشان می دهد ولت متر کامل اگر مقاومت 1 اهم؟
7.
این رقم نشان می دهد یک نمودار از یک بخش از یک مدار الکتریکی شامل سه مقاومت R1، R2، R3. کدام یک از نقشه های زیر نشان می دهد که نمودار الکتریکی این بخش از زنجیره معادل آن را مشخص می کند؟

8. به منبع فعلی با EDC 10 و مقاومت داخلی 1 Ω، یک مقاومت متصل به موازی با مقاومت 8 و یک کندانسور صاف متصل شد، فاصله بین صفحات آن 4 سانتی متر است. قدرت میدان الکتریکی بین چیست؟ صفحات خازن؟

فایل های کاربردی

1. زمان گذر از جریان توسط نیروی 5 A با توجه به هادی، اگر در یک ولتاژ در انتهای آن 120V در هادی، مقدار حرارت برابر 540 کیلوگرم باشد؟ (پاسخ را در عرض چند ثانیه پاسخ دهید.)

2. در بخاری الکتریکی با مقاومت بدون تغییر مارپیچ، که از طریق آن جریان جریان ثابت در طول زمان جریان دارد t. مقدار گرما متمایز است Q.. اگر جریان و زمان t. بزرگنمایی دو بار، چند بار مقدار حرارت آزاد شده در بخاری افزایش می یابد؟

3. مقاومت 1 با مقاومت الکتریکی 3 اهم و مقاومت 2 با مقاومت الکتریکی 6 اهم در مدار DC گنجانده شده است. چه چیزی برابر با نسبت مقدار گرما آزاد شده بر روی مقاومت 1، به مقدار گرما منتشر شده بر روی مقاومت 2 در همان زمان؟

4. این رقم یک جدول زمانی از نیروی فعلی در لامپ رشته ای را از ولتاژ بر پایانه های آن نشان می دهد. قدرت فعلی در لامپ در یک ولتاژ 30 ولت چیست؟ (پاسخ را در وات ها بدهید.)

دانش آموز زنجیره الکتریکی را در تصویر نشان داد. چه انرژی در قسمت بیرونی مدار در دسترس است، زمانی که جریان فعلی به مدت 10 دقیقه جریان دارد؟ (پاسخ به CJ. داده های مورد نیاز در طرح نشان داده شده است. Ampmeret ایده آل است.)

6. به منبع فعلی با EDC 2، خازن با ظرفیت 1 μF متصل است. چه کار می کرد منبع کار را هنگام شارژ کندانسور انجام داد؟ (پاسخ در ICD.)

7. به منبع فعلی با EDC 2، خازن با ظرفیت 1 μF متصل است. چه گرما در مدار در روند شارژ خازن برجسته شده است؟ (پاسخ به ICJ را پاسخ دهید.) اثرات تابش نادیده گرفته شده است.

8. به منبع فعلی کامل با EDC 3 در خازن با ظرفیت 1 μF یک بار از طریق یک مقاومت و دومین بار - از طریق مقاومت چند بار در مورد دوم، گرما بر روی مقاومت آزاد شد، بیشتر در مقایسه با اول؟ تابش نادیده گرفته شده است.

9. به منبع فعلی با EDC 4 V و مقاومت داخلی مقاومت بار متصل شده. چه چیزی باید برابر با بهره وری منبع باشد تا 50٪ باشد؟ (پاسخ به اوم.)

10. در مدار الکتریکی، نمودار آن در شکل نشان داده شده است، ابزار اندازه گیری کامل است، ولتمتر ارزش ولتاژ 8 V را نشان می دهد و آمپر ارزش فعلی 2 A است. چه مقدار گرما است در 1 ثانیه در مقاومت برجسته شده است؟ (پاسخ را در Joules بدهید.)

11. اتاق با چهار لامپ موازی مشابه روشن می شود. مصرف برق در ساعت برابر است Q.. چه چیزی باید تعداد لامپ های موازی باشد تا مصرف برق در هر ساعت برابر باشد Q.?

12. کتری برقی با قدرت 2.2 کیلو وات طراحی شده است تا در یک ولتاژ شبکه برق 220 V باشد. در صورتی که در چنین شبکه ای کار می کند، جریان را در عنصر گرمای کتری تعیین کنید. پاسخ به آمپر

13. در مسکن فهرست برق، یک کتیبه وجود دارد: "220 وات، 660 وات". قدرت مصرف شده توسط Rosther را پیدا کنید. (پاسخ در آمپر.)

14. بر اساس لامپ الکتریکی الکتریکی، نوشته شده است: "220 V، 60 W". دو لامپ به صورت موازی متصل می شوند و به 127 ولتاژ متصل می شوند و چه قدرتی در دو لامپ با چنین روش اتصال مشخص می شود؟ (پاسخ به وات، به صورت صحیح گرد می شود.) هنگام حل مشکل، در نظر بگیرید که مقاومت لامپ به ولتاژ اعمال شده به آن وابسته نیست.

15. در پایه لامپ الکتریکی الکتریکی، نوشته شده است: "220 V، 100 W." سه این لامپ ها به صورت موازی متصل می شوند و به ولتاژ 127 V متصل می شوند. چه قدرت در سه این لامپ با چنین روش اتصال مشخص می شود؟ (پاسخ به وات، به صورت صحیح گرد می شود.) هنگام حل مشکل، در نظر بگیرید که مقاومت لامپ به ولتاژ اعمال شده به آن وابسته نیست.

16. در آزمایشگاه مدرسه دو هادی از بخش دور وجود دارد. مقاومت به اولین هادی 2 برابر مقاومت دوم هدایت کننده است. طول اولین هادی 2 برابر طول عمر دوم است. هنگامی که این هادی ها به همان منابع ولتاژ ثابت برای فواصل زمانی مشابه در هادی دوم متصل می شوند، مقدار گرما 4 برابر بیشتر از اول است. نسبت شعاع هادی دوم به شعاع هدایت اول چیست؟

17. در آزمایشگاه مدرسه دو هادی از بخش دور وجود دارد. مقاومت به اولین هادی 2 برابر مقاومت دوم هدایت کننده است. طول اولین هادی 2 برابر طول عمر دوم است. هنگام اتصال این هادی ها به همان منابع ولتاژ ثابت برای فواصل زمانی مشابه در هادی دوم، مقدار گرما 4 برابر کوچکتر از اول است. نسبت شعاع اولین هادی به شعاع هدایت دوم چیست؟

18. R. 1، شامل در مدار الکتریکی، نمودار که در شکل نشان داده شده است؟ (پاسخ به وات.) R. 1 \u003d 3 اهم، R. 2 \u003d 2 اهم، R.

19. چه قدرتی در مقاومت برجسته شده است R. 2، شامل در مدار الکتریکی، نمودار آن در شکل نشان داده شده است؟ (پاسخ به وات.) R. 1 \u003d 3 اهم، R. 2 \u003d 2 اهم، R. 3 \u003d 1 اهم، EMF منبع 5 V، مقاومت داخلی منبع ناچیز است.

20. R. \u003d 16 اهم، و ولتاژ بین امتیازات آ. و بقرن هشتم است؟ پاسخ به وات

21. چه قدرتی در بخش زنجیره ای برجسته می شود، نمودار که در شکل نشان داده شده است، اگر R. \u003d 27 اهم و ولتاژ بین امتیازات آ. و بقرن نهم است؟ پاسخ به وات

22. من. \u003d 6 A. جریان فعلی که آمپر نشان می دهد چیست؟ (پاسخ را در آمپر ها بدهید.) مقاومت تکاملی به غفلت.

23. مقاومت با مقاومت به منبع فعلی با EDC و مقاومت داخلی متصل می شود اگر شما این مقاومت را به منبع فعلی با EDC وصل کنید و مقاومت داخلی چه زمانی قدرت اختصاص داده شده در این مقاومت افزایش می یابد؟

24.

من. تو در لامپ چنین لامپ به منبع ولتاژ دائمی 2 W متصل شد. چه نوع کاری جریان الکتریکی را در رشته لامپ در 5 ثانیه افزایش می دهد؟ پاسخ بیان در J.

25.

نمودار نشان می دهد وابستگی تجربی به دست آمده از جریان من.جریان از طریق لامپ رشته ای، از ولتاژ تو در لامپ چنین لامپ به منبع ولتاژ ثابت 4 V متصل شد. چه نوع کار جریان الکتریکی را در رشته لامپ که شامل 10 ثانیه است؟ پاسخ بیان در J.

26. از طریق بخش زنجیره ای (نگاه کنید به شکل) جریان دائمی وجود دارد من. \u003d 4 A. چه قدرتی آمپر کامل را در این زنجیره نشان می دهد، اگر مقاومت هر مقاومت r. \u003d 1 اهم؟ پاسخ در آمپر

27. یک نقطه مثبت نقطه ای از مقدار 2 میکروگرم بین دو صفحه گسترده قرار داده شده است، به طور یکنواخت با اتهامات مختلف هزینه می شود. ماژول قدرت میدان الکتریکی ایجاد شده توسط یک صفحه شارژ مثبت 10 3 kV / m است، و زمینه ایجاد شده توسط یک صفحه شارژ منفی 2 برابر بیشتر است. ماژول برق را تعیین کنید که بر روی شارژ نقطه مشخص شده عمل می کند.

28. نقطه نظر مثبت از مقدار 2 میکروگرم بین دو صفحه گسترده، به صورت یکنواخت شارژ می شود اتهامات مثبت. مدول ولتاژ میدان الکتریکی ایجاد شده توسط یک صفحه 10 3 kV / m است، و زمینه ایجاد شده توسط صفحه دوم 2 برابر بیشتر است. ماژول برق را تعیین کنید که بر روی شارژ نقطه مشخص شده عمل می کند. پاسخ به نیوتن

29.

از جانب، مقاومت مقاومت R. و K. کندانسور به اتهام ولتاژ متهم شده است تو \u003d 20 V. شارژ بر روی صفحات خازن برابر است q. \u003d 10 -6 CL پس از بستن کلید چه مقدار گرما در یک مقاومت مشخص می شود؟ پاسخ ICD را بیان کنید.

30.

این رقم نشان می دهد مدار مدار متشکل از خازن خازن از جانب، مقاومت مقاومت R. و K. ظرفیت خازن ظرفیت C. \u003d 1 μF، و آن را به ولتاژ متهم شده است تو \u003d 10 V. چه مقدار گرما در مقاومت در برابر مقاومت پس از بستن کلید به آن اشاره شده است؟ پاسخ ICD را بیان کنید.

31. فیوز متر برق در ولتاژ شبکه آپارتمان 220V مجهز به یک کتیبه است: "6 A". حداکثر قدرت کل دستگاه های الکتریکی که می توانند به طور همزمان در شبکه گنجانده شوند، به طوری که فیوز ذوب نشده است؟ (پاسخ در وات)

کار آزمایشگاهی شماره 3.7.

تحقیق از قدرت مفید و کارایی منابع فعلی

نام خانوادگی I.O. _____________ گروه ______ تاریخ ______

معرفی

هدف از این کار این است که به طور تجربی بررسی نتایج نظری در مورد وابستگی قدرت مفید و کارایی منبع فعلی از مقاومت بار را بررسی کنید.

مدار الکتریکی شامل یک منبع فعلی، تامین سیم ها و بارهای یا مصرف کننده فعلی است. هر یک از این عناصر زنجیره ای مقاومت دارد.

مقاومت سیم های عرضه معمولا بسیار کوچک است، بنابراین آنها می توانند نادیده گرفته شوند. در هر بخش از زنجیره، انرژی منبع انرژی مصرف می شود. اهمیت عملی بسیار مهم این سوال از هزینه های مناسب انرژی الکتریکی است.

کل قدرت P، برجسته شده در زنجیره، از ظرفیت های اختصاص داده شده در قسمت های بیرونی و داخلی زنجیره ای ساخته می شود: p \u003d i 2 · r + i 2 · r \u003d i 2 (r + r). مانند من (r + r) \u003d εT. p \u003d i · ε،

جایی که r مقاومت خارجی است؛ R مقاومت داخلی؛ ε - منبع فعلی EMF.

بنابراین، کل قدرت ترشح شده در مدار، توسط جریان فعلی برای عنصر EMF بیان می شود. این قدرت به دلیل هر گونه منابع شخص ثالث اختصاص داده می شود؛ برای مثال، چنین منابع انرژی می تواند، به عنوان مثال، فرآیندهای شیمیایی که در عنصر رخ می دهد، باشد.

در نظر بگیرید که چگونه قدرت اختصاص داده شده در مدار بستگی به مقاومت خارجی R است که عنصر را بسته است. فرض کنید که عنصر این EMF و این مقاومت داخلی r مقاومت خارجی را بسته می کند؛ تعیین وابستگی به P قدرت کامل P، در زنجیره، قدرت P A، جدا شده در قسمت بیرونی زنجیره و کارایی اختصاص داده می شود.

قدرت فعلی I در زنجیره ای با توجه به قانون OMA با نسبت بیان شده است

قدرت کامل ترشح شده در زنجیره برابر خواهد بود

با افزایش R، قطره های قدرت، تلاش می کنند به طور غیرمستقیم با افزایش نامحدود R.

قدرت آزاد شده در قسمت بیرونی زنجیره برابر است

می توان دید که قدرت مفید P A در دو مورد صفر است - در r \u003d 0 و r \u003d ∞.

کاوش عملکرد А \u003d f (r) به Extremum، ما دریافت می کنیم که R به حداکثر در r \u003d r می رسد، پس از آن

برای اطمینان از اینکه حداکثر قدرت P A در r \u003d r به دست می آید، مشتق شده از P A با مقاومت خارجی را دریافت کنید

از جانب

با حداکثر شرایط، برابری مورد نیاز برای صفر اولین مشتق است

r 2 \u003d r 2

r \u003d r.

شما می توانید اطمینان حاصل کنید که تحت این شرایط ما حداکثر دریافت و نه حداقل برای P A، تعریف نشانه از مشتق دوم.

کارایی کارایی (کارایی) η منبع EMF ارزش نسبت نسبت قدرت PA است که در زنجیره بیرونی منتشر می شود، به کل قدرت P، که توسط منبع EMF توسعه یافته است .

در اصل، کارایی منبع EMF نشان می دهد که کدام نسبت کار شخص ثالث به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و به زنجیره بیرونی داده می شود.

بیان قدرت از طریق جریان I، تفاوت پتانسیل در مدار بیرونی U و بزرگی نیروی الکترومغناطیسی ε، ما به دست می آوریم

به عبارت دیگر، کارایی منبع EDC برابر با نسبت زنجیره خارجی به EMF است. در شرایط کاربرد کاربرد قانون اهم، شما می توانید جایگزین بیشتر شود U \u003d IR؛ Ε \u003d i (r + r)، سپس

بنابراین، در مورد زمانی که تمام انرژی در گرما Lenz-Jowle مصرف می شود، کارایی منبع EDC برابر با نسبت مقاومت خارجی به مقاومت به زنجیره کامل است.

در r \u003d 0 ما η \u003d 0. با افزایش R، افزایش کارایی، تمایل به مقدار η \u003d 1 با افزایش نامحدود R، با این حال، قدرت منتشر شده در زنجیره بیرونی به صفر می رسد. بنابراین، الزامات آماده سازی همزمان حداکثر توان مفید در حداکثر کارایی غیر عملی است.

هنگامی که R به حداکثر رسیدن، سپس η \u003d 50٪. هنگامی که کارایی η نزدیک به یک است، قدرت مفید در مقایسه با حداکثر قدرت این منبع می تواند توسعه یابد. بنابراین، برای افزایش کارایی، ضروری است که مقاومت داخلی منبع EMF را کاهش دهیم، به عنوان مثال، یک باتری یا یک دستگاه دینامو.

در مورد r \u003d 0 (اتصال کوتاه) r a \u003d 0 و تمام قدرت در داخل منبع برجسته شده است. این می تواند منجر به بیش از حد از قسمت های داخلی منبع و مشتق آن شود. به همین دلیل، مدارهای کوتاه منابع (ماشین های دینامو، باتری های قابل شارژ) مجاز نیستند!

در شکل 1 منحنی 1 وابستگی قدرت P A را جدا می کند، جدا شده در زنجیره بیرونی، از مقاومت بخش بیرونی مدار R؛ منحنی 2 وابستگی به R کامل P را می دهد. منحنی 3 - دوره بهره وری η از همان مقاومت خارجی.

روش انجام کار

1. طرح را روی ایستگاه بخوانید.

2. مقاومت r \u003d 100 اهم را با استفاده از فروشگاه نصب کنید.

3. کلید K را ببندید

4. اندازه گیری های فعلی در زنجیره ای به ترتیب برای 9 برابر مقاومت در فروشگاه مقاومت، از 100 اهم و بالاتر است. در جدول نتایج حاصل از اندازه گیری نیروی فعلی، بیان آنها را در آمپر.

5. کلید K را خاموش کنید

6. برای هر مقاومت P، R A (در وات) و η محاسبه کنید.

7. ساخت نمودارها P، R A و η از R.

سوالات کنترل

1. چه کارایی از منبع EMF نامیده می شود؟

2. فرمول کارایی منبع EDC را حذف کنید.

3. قدرت مفید منبع EMF چیست؟

4. فرمول را برای قدرت مفید منبع EDC حذف کنید.

5. حداکثر قدرت اختصاص داده شده در زنجیره خارجی (RA) حداکثر چیست؟

6. با چه مقدار R قدرت کامل P در زنجیره حداکثر منتشر شد؟

7. کارایی منبع EMF در حداکثر (RA) حداکثر چیست؟

8. تابع تحقیق (RA) \u003d f (r) در افراطوم