Az aktuális forrás teljes, hasznos teljesítményének és hatékonyságának tanulmányozása. Vizsgálata a függőség a teljesítmény és a hatékonyság a jelenlegi forrást a külső terhelés Mi az energia fogja elválasztani a külső része a lánc

Ohma törvény teljes láncra:

I- A jelenlegi áram ereje a láncban; A láncban szereplő aktuális forrás elektromotoros ereje; R ellenáll a külső láncnak; R-belső áramforrás ellenállás.

A külső láncban kiosztott teljesítmény

. (2)

A (2) képletből látható, hogy a lánc rövidzárásával ( R.®0) és a R.® Ez a teljesítmény nulla. Minden más véges értékkel R. erő R 1\u003e 0. Következésképpen a funkció R 1 maximális. Érték R. 0, amely megfelel a maximális teljesítménynek, előállítható, differenciálva az P 1-et R mentén, és az első származtatottat nulla lehet:

. (3)

A (3) képlettől, figyelembe véve azt a tényt, hogy R és R mindig pozitív, és e? 0, az egyszerű algebrai transzformációk után:

Ennélfogva, a külső láncban szekretált ereje eléri a legnagyobb értéket a külső lánc ellenállásával, amely megegyezik az aktuális forrás belső ellenállásával.

Ebben az esetben a lánc jelenlegi (5)

a rövidzárlat fele. Ebben az esetben a külső láncban szekretált hatalom eléri maximális értékegyenlő

Ha a forrás a külső ellenállás, a jelenlegi áramlások és a forráson belül zárva van, és egyidejűleg a forrás belső ellenállása van, van egy bizonyos mennyiségű hő. A hő kiválasztására fordított erő egyenlő

Következésképpen az egész láncban elkülönített teljes teljesítményt a képlet határozza meg

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

HATÉKONYSÁG

HATÉKONYSÁG Az aktuális forrás egyenlő . (9)

A (8) képletből következik, hogy

azok. R 1 változások változást áram a lánc mentén parabolikus törvényt, és úgy nulla értékeket i \u003d 0, és. Az első érték megfelel a nyitott áramkörnek (R \u003e\u003e R), a második rövidzárlat (r<< r). Зависимость к.п.д. от силы тока в цепи с учётом формул (8), (9), (10) примет вид

Így a kpd. Nyissa meg a legmagasabb értéket H \u003d 1 értéket egy nyitott áramkör (I \u003d 0) esetén, majd csökken a lineáris törvény szerint, és nullázzák rövidzárlatot.

Power Dependence P 1, P Full \u003d EI és KP. Az áramkör aktuális áramforrását az 1. ábrán mutatjuk be.

1. ábra. ÉN. 0 E / R.

A grafikonokból látható, hogy egyidejűleg hasznos teljesítmény és kp. Ez lehetetlen. Ha a lánc külső részében kiosztott teljesítmény P 1 eléri a legnagyobb értéket, kp. Ezen a ponton 50%.

Módszer és mérési eljárás

Gyűjtse össze az 1. ábrán látható láncot. 2. Ehhez először kattintson az ED gombra a bal egérgombra. A képernyő alján. Mozgassa az egér jelölőt a képernyő munkaköréhez, ahol a pontok találhatók. Kattintson a bal egérgombbal a képernyő működtető részében, ahol az ED forrása elhelyezhető.

A belső rezisztenciát ábrázoló ellenállás forrásával tovább szekvenciálisan (a képernyő alján található előfeszítés gomb megnyomása) és az amméter (gomb ott). Ezután hasonlóan terhelhető ellenállások és egy voltmérő, mérési feszültség a terhelésen.

Csatlakoztassa a csatlakozó vezetékeket. Ehhez nyomja meg a képernyő alján lévő vezeték gombot, majd mozgassa az egér jelölőt a séma munkaterületére. Kattintson a bal egérgombra a képernyő képernyőjén található helyeken, ahol a csatlakozó vezetékeknek kell lenniük.

4. Állítsa be az egyes elemek paraméterértékét. Ehhez kattintson a nyíl gombra a bal egérgombra. Ezután kattintson erre az elemre. Mozgassa az egér jelölőt a megjelenő motorhoz, nyomja meg a bal egérgombot, és tartsa lenyomva a paraméter értékét, és állítsa be az 1. táblázatban feltüntetett numerikus értéket az opcióhoz.

1. táblázat: Forrásparaméterek elektromos lánc

választási lehetőség

5. Telepítse a külső áramkör ellenállását 2 ohm, nyomja meg a "Fiók" gombot, és írja le az elektromos eszközök olvasását a 2. táblázat megfelelő soraiban.

6. Folyamatosan növeli az ellenállást a külső lánc 0,5 Ohm 2 Ohm 20 ohm a szabályozó motort és nyomja meg a „Account” gombra, írja a mért elektromos eszközök 2. táblázat tartalmazza.

7. Számítsa ki a (2), (7), (8), (9) p 1, p 2, p teljes és h. Minden egyes voltmérő és amméter-leolvasáshoz, és írja be a számított értékeket a 2. táblázatban.

8. Építsük meg a p 1 \u003d f (r), p 2 \u003d f (r), p 2 \u003d f (r), p \u003d f (r), h \u003d f (r) és u \u003d f (R) egy milliméter papíron.

9. Számítsa ki a mérési hibákat és húzza ki a kísérletek eredményeit.

2. táblázat: Mérési és számítási eredmények






P Teljes, W

Kérdések és feladatok az önellenőrzéshez

Rögzítse a Joule-Lenza törvényt az integrált és a differenciálformákban.
Mi a rövidzárlat?
Mi a teljes erő?
A K.P.D. számítás szerint Forrásáram?
Bizonyítsuk be, hogy a legnagyobb hasznos teljesítményt a külső és belső lánc ellenállás egyenlőségében osztják fel.
A kijelentés igaz, hogy a lánc belső részében szekretált hatalom állandó erre a forrásra?
A zseblámpa akkumulátorlapjának klipjeihez csatlakoztatott voltmérő, amely 3,5 V-ot mutatott.
Ezután a voltmérő leválasztották, és a lámpa volt kötve a helyére, a bázis, amelynek ez volt írva: p \u003d 30 W, u \u003d 3,5 V. A lámpa nem égett.
Magyarázza el a jelenséget.
Az akkumulátor alternatív lezárásával az R1 és R2 rezisztenciával egyidejűleg ugyanabban az időben egyenlő mennyiségű hőt választottunk el. Határozza meg az akkumulátor belső ellenállását.

Az aktuális forrás teljesítményének és hatékonyságának függése a terhelésből

Eszközök és tartozékok:laboratóriumi panel, két elem, Milliammérer, voltmérő, változó ellenállások.

Bevezetés A DC legelterjedtebb forrása galvanikus elemek, elemek, egyenirányítók. Mi csatlakozni az áramforrás azt a részét, hogy szüksége van az elektromos energia (villanykörte, rádióvétel, microcalculator, stb.) Az elektromos áramkör ezen részét közös szó terhelésnek nevezik. A terhelésnek van egy elektromos ellenállásának R. és fogyasztja a jelenlegi erőforrásból ÉN. (1. ábra).

A terhelés az elektromos áramkör külső részét képezi. De van egy belső dent része a lánc - valójában az aktuális forrás maga, elektromos ellenállással rendelkezik r., Ugyanazt az áramot áramlik ÉN.. A lánc belső és külső részei közötti határ a "+" és "-" áramforrások, amelyekhez a fogyasztói csatlakozik

Az 1. ábrán az aktuális forrást egy stroke áramkör fedezi.

Áramforrás elektromotoros erővel E. Zárt áramköri áramot hoz létre, amelynek erejét meghatározzák ohm törvénye:

Amikor az aktuális szivárgás R. és r. Meghatározták a termikus energiát, meghatározva törvény Jojle Lenza.Hatalom a lánc külső részében R e. - külső erő

Ez a hatalom hasznos.

Hatalom belsejében R ÉN. - Belső hatalom. Ez nem használható, ezért az veszteségforrás teljesítmény

Teljes Áramforrás áram R E két feltétel összege van,

Amint a definíciókból (2,3,4) látható, mindegyik kapacitás az áramló áramtól és a lánc megfelelő részének ellenállásától függ. Tekintsük ezt a függést külön-külön.

HatalomfüggőségP. e. , P. ÉN. , P. az aktuális terhelésből.

Figyelembe véve az OHM törvényét (1), a teljes erő a következőképpen írható:

Ilyen módon a teljes forrású teljesítmény közvetlenül arányos aktuális áram.

A terhelésen kiadott teljesítmény ( külső) van

Két esetben nulla:

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

Az első feltétel a nyitott áramkör tisztessége, amikor R. , a második megfelel az úgynevezett rövid lezárás forrás, amikor a külső lánc ellenállása R. = 0 . Ugyanakkor a láncban lévő áram (lásd az (1) képletet) eléri a legnagyobb értéket - rövidzárlati áram.

Ugyanabban az időben teljes A hatalom lesz a legmagasabb

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

Mindazonáltal kiemelkedik a forrás belsejében.

Megtudja, hogy milyen feltételek lesznek a külső erő maxi mal.. Hatalomfüggőség P. e. Az áramból (lásd a (6) képletet) parabolikus:

A maximális funkció helyzete meghatározza az állapotot:

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

A hasznos teljesítmény eléri az aktuális maximális értéket

mi a fele a rövidzár áramának (8), (lásd a 2. ábrát):

Külső hatalom ezzel az árammal

(12)

azok. A maximális külső teljesítmény a legmagasabb teljes forráshatalom negyedik része.

A belső ellenálláson felszabaduló hatalom az aktuális ÉN. A Max a következők:

, (13)

azok. Ez a legnagyobb teljesítményforrás teljesítményének egynegyede is. Ne feledje, hogy amikor az aktuális ÉN. Max

P. e. = P. ÉN. . (14)

Amikor a lánc jelenlegi a legnagyobb értéket keresi ÉN. kz. , Belső hatalom

azok. megegyezik a legmagasabb forráshatással (9). Ez azt jelenti, hogy a forrás minden ereje kiemelkedik rajta belső Ellenállás, amely természetesen az aktuális forrás biztonságának szempontjából káros.

Karakteres grafika jellegzetes pontja P. e. = P. e. (ÉN.) Ábrán látható. 2.

Hatékonyság A jelenlegi forrás működése becslések szerint hatékony hatékonyság. A hatékonyság a teljes forráshatalomhoz való hasznos teljesítmény aránya:

 = P. e. / P..

A (6) képlet alkalmazásával a hatékonyság kifejezése a következőképpen írható:

. (15)

Az (1) képletből látható, hogy E. – IR = IR van egy feszültség U. külső ellenálláson. Következésképpen a hatékonyság

 = U./ E. . (16)

A kifejezésből (15) az is következik, hogy

 = (17)

azok. A forráshatékonyság a lánc aktuális áramától függ, és a jelenlegi legnagyobb értéket jelenti ÉN.  0 (3. ábra) . A jelenlegi növekedéssel a hatékonyság hatékonysága a lineáris törvény szerint csökken, és rövidzárlatot vált, ha a lánc áramának a legnagyobb lesz ÉN. kz. = E./ r. .

A külső áramellátás függőségének parabolikus természetétől (6) következik, hogy az egyik és ugyanaz a teljesítmény a terhelésen P. e. A láncban két különböző áramértéknél kapható. A (17) képletből és az ütemtervből (3. ábra) látható, hogy a nagyobb hatékonyság forrásának megszerzése érdekében a munka előnyösebb az alacsonyabb terhelési áramoknál, ez az együttható magasabb.

2. A hatalom függéseP. e. , P. ÉN. , P. terhelési ellenállásból.

Fontolgat függőség teljes, hasznos és belső hatalom a külsőtől ellenállásR. A forrás láncolatában az EMF-vel E. és belső ellenállás r..

Teljes A forrás által kifejlesztett teljesítmény az alábbiak szerint írható, ha az (5) képletben az áram (5) expresszióját helyettesítheti (1):

Tehát a teljes teljesítmény a terhelési ellenállástól függ R.. Ez a legmagasabb lánc, amely rövidzárlatos, ha a terhelési ellenállás nulla (9). Növekvő terhelési ellenállással R. A teljes teljesítmény csökken, törekszik nullára, amikor R.   .

A külső ellenállás kiemelkedik

(19)

Külső erő R e. A teljes erő részét képezi R és az értéke az ellenállási aránytól függ R./(R.+ r.) . Rövid lezárással a külső teljesítmény nulla. Növekvő ellenállással R. Először növekszik. -Ért R.  r. A külső nagyságrendű hatalom elkötelezett a befejezés iránt. De maga a jótékony hatalom kicsi lesz, mivel a teljes teljesítmény csökken (lásd a 18 képletet). -Ért R.  A külső teljesítmény teljes egészében nulla.

Mi kell a terhelési ellenállás a forrásból maximális Külső (hasznos) teljesítmény (19)?

Keresse meg a funkció maximális értékét az állapotból:

Meghatározza ezt az egyenletet R. Max \u003d. r..

Ilyen módon a külső láncban a maximális teljesítmény megkülönböztethető, ha ellenállása megegyezik az aktuális forrás belső ellenállásával. Ugyanakkor a láncban lévő áram állapota egyenlő E./2 r., azok. Féláram rövidzárlat (8). Maximális hasznos teljesítmény az ilyen ellenállással

(21)

amely egybeesik a fentiekben (12).

A forrás belső ellenállása

(22)

-Ért R. P. ÉN.  P., és mikor R.=0 eléri a legnagyobb értéket P. ÉN. Nb = P. nb = E. 2 / r.. -Ért R.= r. A belső hatalom félig tele van, P. ÉN. = P./2 . -Ért R. r. Szinte ugyanolyan csökken, mint a teljes (18).

A lánc külső részének ellenállásának hatékonyságának függését az alábbiak szerint fejezik ki:

 = (23)

A kapott képlet azt jelenti, hogy a hatékonyság nullára emelkedik, amikor a terhelési rezisztencia megközelíti a nullát, és a hatékonyság a legnagyobb értékhez hasonlítható, a terhelési ellenállás növekedésével R. r. . De ugyanakkor a hasznos teljesítmény szinte hasonlóan csökken 1/ R. (lásd a képletet 19).

Erő R e. eléri a maximális értéket, amikor R. max = r., A hatékonyság megegyezik a (23) képletével,  = r./(r.+ r.) = 1/2. Ilyen módon a maximális hasznos teljesítmény megszerzésének feltétele nem egyezik meg a legnagyobb hatékonyság megszerzésének feltételével.

A megfontolás legfontosabb eredménye a forrásparaméterek optimális koordinációja a terhelés természetével. Itt három területet oszthat meg: 1) R. r., 2)R. r., 3) R. r.. Első Az eset megtörténik, ahol a forrásból hosszú ideig az alacsony teljesítmény szükséges, például elektronikus óra, mikrokalculátorok. Az ilyen források mérete kicsi, az elektromos energiaellátás kicsi, azt gazdaságilag kell elkölteni, így nagy hatékonysággal kell működniük.

Második Az eset egy rövidzárlat a terhelésben, amelynél a forrás minden ereje kiemelhető, és a forrást a terheléssel összekötő vezetékek. Ez túlzott fűtéshez vezet, és a tüzek és a tüzek meglehetősen gyakori oka. Ezért a nagy áramforrások (dinamógépek, akkumulátorok, egyenirányítók) rövidzárlata rendkívül veszélyes.

BAN BEN harmadik A forrásból származó esetben legalább a maximális teljesítményt szeretné elérni rövid Az idő, például az autó motorjának elektromos indítóval történő indításakor a hatékonyság értéke nem olyan fontos. Az indító rövid időre be van kapcsolva. A forrás hosszú távú működése ebben az üzemmódban szinte elfogadhatatlan, mivel az autó akkumulátorának gyors kisüléséhez vezet, túlmelegedése és más bajok.

A kémiai áramforrások munkájának biztosítása a kívánt üzemmódban, az úgynevezett akkumulátorok bizonyos módon csatlakozik. Az akkumulátor elemei egymás után csatlakoztathatók a vegyes áramkörhöz párhuzamosan. Ezt vagy az összetett sémát a terhelési ellenállás és az áramfogyasztás határozza meg.

Az energiatelepítések legfontosabb működési követelménye a munkájuk nagy hatékonysága. A (23) képletből látható, hogy a hatékonyság az egységhez fordul, ha az aktuális forrás belső ellenállása nem elegendő a terhelési ellenálláshoz képest

Ezzel párhuzamosan összekapcsolhatja az elemeket ugyanaz EMF. Egyesült n. azonos elemek, majd egy ilyen akkumulátorból kaphat áramot

Itt r. 1 - Egy elem ellenállása, E. 1 - egy elem EDC.

Ez a kapcsolat előnyös az alacsony önkéntes terheléshez, azaz -ért R. r.. Mivel az akkumulátor párhuzamos csatlakozással történő teljes belső ellenállása csökken n. egyszer az egyik elem ellenállásával összehasonlítva a terhelési ellenállás közelében lehet. Ennek köszönhetően a forrás hatékonysága nő. Növeli a B. n. egyszer és az elemek akkumulátorának energiapái.

 r., nyereségesebb az elemek egymás utáni összekapcsolása. Ugyanakkor az EDC akkumulátor lesz n. egyszerre több EDC, és a forrásból megkaphatja a szükséges áramot

Céljaez a laboratóriumi munka kísérleti ellenőrzés Az elméleti fentebb kapott eredmények a függőség a teljes, a belső és a külső (hasznos) erő és a hatékonyság a forrás mind az ereje a jelenlegi elfogyasztott és a terhelési ellenállás.

A telepítés leírása. Az aktuális forrás működési jellemzőinek tanulmányozásához elektromos áramkört alkalmazunk, amelynek diagramja az 1. ábrán látható. 4. A csatlakoztatott áramforrásként két NKN-45 alkáli elemet használunk. követő - nem egy akkumulátorban Ellenálláson keresztül r. amely szimulálja a forrás belső érintkezését.

A felvétele mesterségesen Növeli a belső ellenállása az akkumulátor nagyobb, hogy 1) megvédi őket a túlterhelés, amikor átvált rövidzárlat mód és 2) lehetővé teszi, hogy módosítsa a belső ellenállását a forrás kérésére a kísérletet. Terhelésként (külső lánc ellenállás)
két változó ellenállás rime R. 1 és R. 2 . (Egy durva kiigazítás, a másik - vékony), amely a jelenlegi áramlás sima szabályozását biztosítja.

Minden eszköz a laboratóriumi panelre van felszerelve. Az ellenállások a panel alatt vannak rögzítve, a vezérlőgombok és a terminálok felfelé jelennek meg, amelyekről megfelelő feliratok vannak.

Mérések. 1. Szerelje be a kapcsolót Psemleges helyzetben kapcsoló Vchúzza le. A tollak ellenállások az óramutató járásával ellentétes irányba fordulnak, amíg leáll (ez megfelel a legnagyobb terhelési ellenállásnak).

Gyűjtse össze az elektromos áramkört a séma szerint (4. ábra), nem csatolás Jelenlegi források.

Miután ellenőrizte az összegyűjtött láncot egy tanár vagy laboratóriumi asszisztens, csatolja az elemeket E. 1 és E. 2 A polaritás megfigyelésével.

Állítsa be a rövidzárlatot. Ehhez helyezze a kapcsolót P A 2. pozícióba (a külső ellenállás nulla) és ellenállás használata r. Állítsa be a MilliamMeter nyílat a műszer-skála határértékének (jobb oldali) részlegéhez - 75 vagy 150 mA. Az ellenállásnak köszönhetően r. A laboratóriumi telepítésben ott szabályozási képesség Az aktuális forrás belső ellenállása. Tény, hogy a belső ellenállás az ilyen típusú források állandó értéke, és nem módosítható.

Tegye a kapcsolót P A rendeletben 1 , ezáltal bekapcsolva a külső ellenállást (terhelés) R.= R. 1 + R. 2 a forrásláncban.

Az aktuális áramváltoztatása a láncban 5 ... 10 mA-tól a legnagyobbra a legkisebb értéktől az ellenállások használatával R. 1 és R. 2 , írja le a MilliMmérő és a voltmérő leolvasásait (feszültség a terhelésen U.) az asztalban.

Tegye a kapcsolót P semleges helyzetben. Ebben az esetben csak egy voltmérő van csatlakoztatva az aktuális forráshoz, amely meglehetősen nagy ellenállást mutat a forrás belső ellenállása, így a voltmérő olvasás egy kicsit kevesebb, mint az EDC forrás. Mivel nincs egy másik lehetősége, hogy meghatározza pontos értékét, továbbra is meg kell tennie a Voltmérő bizonyságát E.. (Ehhez több információért lásd a 311-es laboratóriumi munkát).

pp	ma.	P. e. ,	P. ÉN. ,	R.,

Eredmények feldolgozása. 1. Minden aktuális érték esetében számítsa ki:

teljes erővel (5),

külső (hasznos) teljesítmény a képlet által

belső hatalom az arányból

a lánc külső részével szembeni ellenállás az OHM jogból R.= U./ ÉN.,

A (16) képlet szerinti áramforrás CPD.

Függőségi grafika létrehozása:

teljes, hasznos és belső hatalom az áramból ÉN. (egy tablettán),

teljes, hasznos és belső hatalom az ellenállásból R. (egy tablettán is); Indokolt csak az alacsony térfogatú részének megfelelő grafikon egy részét építeni, és a magas szintű régióban 15-ből 4-5 kísérleti rámutat,

A forrás hatékonysága az elfogyasztott áram értékéből ÉN.,

Hatékonyság a terhelési ellenállásból R..

A diagramoktól P. e. tól től ÉN. és P. e. tól től R. határozza meg a külső lánc maximális hasznos teljesítményét P. e. Max.

A menetrendtől P. e. tól től R. Határozza meg az aktuális forrás belső ellenállását r..

A diagramoktól P. e. tól től ÉN. és P. e. tól től R. Keresse meg az aktuális forrás CPD-jét, amikor ÉN. max és a R. max .

Ellenőrzési kérdések

1. Rajzolja le az üzemben használt elektromos áramkör áramkörét.

2. Mi az aktuális forrás? Mi a terhelés? Mi a láncok belső cselekménye? Hol kezdődik a lánc külső része, és hol van a lánc külső része? Mi a változó ellenállás r. ?

3. Mit hívnak külső, hasznos, belső, teljes kapacitással? Milyen hatalom veszteséges?

4. Ha ebben a munkában hasznos teljesítményt kínálnak a képletre számítva P. e. = IU., nem a (2) képlet? Indokolja ezeket az ajánlásokat.

5. Hozza létre az Ön által kiszámított kísérleti eredményeket a módszertani kézikönyvben bemutatott számítottban, mind az áram és a terhelési ellenállás függőségének vizsgálatában.

Források tok.Absztrakt \u003e\u003e Fizika

Folytatódik tól től 3-30 perc függőségek tól től Hőfok ... erő (legfeljebb 1,2 kW / kg). A kisülési idő nem haladja meg a 15 percet. 2.2. Ampulov források tok. ... az oszcillációk simításához betöltés A villamosenergia-rendszerekben viszonylag alacsonynak kell lennie KPD. (40-45%) és ...

Erő Harmonikus ingadozások az elektromos áramkörökben

Előadás \u003e\u003e Fizika

... tól től forrás ban ben betöltés A szükséges átlag jön erő. Mivel összetett stressz és toki. ... betöltés és fejlett generátor erőegyenlő  \u003d 0,5. Növekvő rh - átlaggal erő csökken, de növekszik KPD.. Menetrend függőségek KPD. ...

Absztrakt \u003e\u003e Kommunikáció és kommunikáció

... erő Eszközök - fogyasztott erő Eszközök - kimenet erő Eszközök - KPD. Az eszközök elfogadják KPD. ... ami B. függőségek tól től Rendelet mélység ... állandó független tól től változás tok. betöltés. W. források Élelmiszer ...

Tanfolyam \u003e\u003e Fizika

... erő UPS osztva Források folyamatos hatalom Maláj erő (Teljesen erő ... tól től Elemek, mínusz - csökkenés KPD. ... tok. összehasonlítva a névleges értékkel tok. betöltés. ... 115 v in függőségek tól től betöltés; Vonzó megjelenés ...

1.opció
Az elektromos áramkörben az ábrán látható ábrán látható, a mérőműszerek tökéletesek, a voltmérő a 8 V-os feszültség értékét mutatja, és az amméter az áram 2 A. értéke. Milyen mennyiségű hő 1 másodperc múlva kiemelve van az ellenállásban?
Az ábra az áramkör áramkörét mutatja, beleértve a DC forrás, a tökéletes voltmérő, a kulcs és az ellenállás. A zárt kulcsmal rendelkező voltmérő bizonysága 3-szor kevesebb, mint a voltmérő olvasás, amikor a kulcs nyitva van.
Azt állíthatjuk, hogy az aktuális forrás belső ellenállása
Az ábra az elektromos láncot mutatja. Voltmeter mutatja feszültség 2 V Tekintettel áram- és feszültségmérő műszer ideális, meghatározza a mért a fogóval.

Az ábra az elektromos láncot mutatja. Az amméter és a voltmérő ideális. A voltmérő 12 V feszültséget mutat. Ampmeret mutatja az áramerősséget

Az ábra az elektromos áramkör áramkörét mutatja. Milyen ellenállással jár a legnagyobb áram?
Az ábra az elektromos áramkör áramkörét mutatja. Az AV-vel áramlik az állandó áram 4 A. Milyen feszültség mutatja a tökéletes voltmérő, ha az ellenállás 1 ohm?
Az ábra egy R1, R2, R3-ból álló elektromos áramkör egy szakaszát mutatja. A következő rajzok közül melyik adódik elektromos áramkör Ez a lánc telek egyenértékű?

8. A jelenlegi forrás EDC 9, és a belső 1 ohm ellenállást, egy csatlakoztatott ellenállás 8 Ohm ellenállás ellenállás csatlakozik; lapos kondenzátor. A telepített módban a kondenzátorlemezek közötti elektromos mező szilárdsága 4. Határozza meg a lemezek közötti távolságot.

2. lehetőség.
1. A hallgató összeszerelte az ábrán látható elektromos áramkört. Milyen energiát kapnak az áramkör külső részében, amikor az aktuális áramlások 10 percig? A szükséges adatok a rendszerben szerepelnek. Amméter ideálisnak tekinthető.
2. Az aktuális forrás EMF 6 V, az 1 ohm belső ellenállása, R1 \u003d 1 ohm R2 \u003d R3 \u003d 2 ohm. Milyen erő áramlik a forráson keresztül?

3. Az ábra elektromos áramkört mutat. Az amméter és a voltmérő ideális. A voltmérő 12 V feszültséget mutat. Ampmeret mutatja az áramerősséget

4. Az ábra az elektromos áramkört mutatja. Az amméter és a voltmérő ideális. Voltméter mutatja a feszültséget 2 V. Ampmeret mutatja az áramerősséget

5. Az ábra az elektromos áramkör áramkörét mutatja. Az ellenálláson keresztül áramlik a legkisebb áram?
A 6HA ábra az elektromos áramkör áramkörét mutatja. Az AV-vel áramlik az állandó áram 6 A. Milyen feszültség mutatja a tökéletes voltmérő, ha az ellenállás 1 ohm?
7.
Az ábra egy R1, R2, R3-ból álló elektromos áramkör egy szakaszát mutatja. A következő rajzok közül melyik mutatja a lánc ezen szakaszának elektromos diagramját, amely megfelel a megadottnak?

8. A jelenlegi forrás EDC 10, és a belső ellenállása 1 Ω, párhuzamosan csatlakoztatott ellenállás egy 8. ellenállás és egy lapos hűtővel volt csatlakoztatva, a távolság a lemezek között, amely a 4 cm-t. Mi az elektromos térerősség közötti A kondenzátor lemezek?

Alkalmazott fájlok

1. Mi az az idő, amikor az áramellátás 5 A-ot a karmester szerint, ha a végső feszültségen 120V-os vége a vezetőben a hőmennyiség 540 KJ-nak felel meg? (Adja meg a választ másodpercben.)

2. Az elektromos fűtésben a spirál változatlan ellenállása, amelyen keresztül az állandó áram áramlása az idő alatt t. A melegség mennyisége megkülönböztethető Q.. Ha az aktuális és az idő t. Nagyítás kétszer, hányszor növeli a fűtőberendezésben felszabaduló hő mennyiségét?

3. A DC-áramkörben 3 ohm és 2-es ellenállással ellátott 1 elektromos ellenállást tartalmazó 1 ellenállás van. Ami megegyezik az 1. ellenálláson felszabaduló hő mennyiségének arányával, az ellenálláson felszabaduló hőmennyiségnek egyszerre?

4. Az ábra az áramerősség áramerősségének idővonalát mutatja a terminálok feszültségéről. Mi az áram ereje a lámpában 30 V-os feszültségen? (Adja meg a választ wattban.)

A hallgató összeszerelte a képen látható elektromos láncot. Milyen energiát kapnak az áramkör külső részében, amikor az aktuális áramlások 10 percig? (Válasz Express Cj. A szükséges adatok a rendszerben jelennek meg. Az ampmeret ideálisnak tekinthető.)

6. Az EDC 2-es áramforráshoz az 1 μF kapacitású kondenzátor csatlakoztatva van. Milyen munkát végzett a forrás a kondenzátor töltése során? (Válasz az ICD-ben.)

7. Az EDC 2-es áramforráshoz az 1 μF kapacitású kondenzátor csatlakoztatva van. Milyen hőt mutatunk be az áramkörben a kondenzátor töltésének folyamatában? (Adja meg a választ az ICJ-nek.) A sugárzás hatásai elhanyagoltak.

8. A tökéletes áramforráshoz az EDC 3-mal a kondenzátorban 1 μF kapacitással egyszer ellenálláson keresztül És a második alkalommal - az ellenálláson keresztül Hányszor a második esetben az ellenálláson felszabadult hő, összehasonlítva az elsőhez? A sugárzás elhanyagolt.

9. Az aktuális forráshoz az EDC 4 V-vel és a belső ellenállással Csatlakoztatott terhelési ellenállás. Mit kell tennie a forráshatékonyság 50% -os? (Válasz Omahban.)

10. Az elektromos áramkörben az ábrán látható ábrán látható, a mérőműszerek tökéletesek, a voltmérő a 8 V-os feszültség értékét mutatja, és az amméter az áram 2 A. értéke. Milyen mennyiségű hő 1 másodperc múlva kiemelve van az ellenállásban? (Adja meg a választ Joules-ben.)

11. A szobát négy azonos párhuzamos izzókkal megvilágítják. A villamosenergia-fogyasztás óránként egyenlő Q.. Mi lehet a párhuzamos izzók száma, hogy az óránként villamosenergia-fogyasztás 2 Q.?

12. Elektromos vízforraló egy teljesítménye 2,2 kW van megtervezve, hogy egy elektromos hálózati feszültség 220 V Határozza meg a jelenlegi a fűtőelem a kanna, amikor működik egy ilyen hálózatban. Válaszoljon az amperbe.

13. A villanyszerelő-loszter házán van egy felirat: "220 V, 660 W". Találja meg a rosther által fogyasztott erőt. (Válasz adjon az amperben.)

14. Az elektromos izzólámpa alapján írva: "220 V, 60 W". Két ilyen lámpák párhuzamosan vannak kapcsolva, és csatlakozzon 127 V feszültségű Micsoda erő lesz kiemelve két lámpa egy ilyen kapcsolat módszer? (Válasz, hogy a WATS-hez, az egész számra kerekítve.) A probléma megoldásakor vegye figyelembe, hogy a lámpa ellenállás nem függ az alkalmazott feszültséget.

15. Az elektromos izzólámpa alapjait írják: "220 V, 100 W." Három ilyen lámpák párhuzamosan vannak kapcsolva, és csatlakozik a feszültség 127 V Micsoda erő lesz kiemelve három ezeket a lámpákat egy ilyen kapcsolat módszer? (Válasz, hogy a WATS-hez, az egész számra kerekítve.) A probléma megoldásakor vegye figyelembe, hogy a lámpa ellenállás nem függ az alkalmazott feszültséget.

16. Az iskolai laboratóriumban két kör alakú karmester van. Az első karmester ellenállása 2-szerese a második karmester ellenállása. Az első karmester hossza 2-szer hosszabb, mint a második hossza. Amikor ezek a vezetékek csatlakoznak az azonos források állandó feszültség azonos időközönként a második vezetőben, a hőmennyiség 4-szer nagyobb, mint az elsőben. Mi az aránya a második karmester sugara az első karmester sugara?

17. Az iskolai laboratóriumban két kör alakú karmester van. Az első karmester ellenállása 2-szerese a második karmester ellenállása. Az első karmester hossza 2-szer hosszabb, mint a második hossza. Ha ezeket a vezetőket ugyanolyan állandó feszültségű forrásokra csatlakoztatja, ugyanabban az időközönként a második karmesterben, a hőmennyiség 4-szer kisebb, mint az első. Mi az aránya az első karmester sugara a második karmester sugara?

18. R. 1, az elektromos áramkörbe tartoznak, amelynek diagramja az ábrán látható? (Válasz, hogy a wattokba adják.) R. 1 \u003d 3 ohm, R. 2 \u003d 2 ohm, R.

19. Milyen hatalom van kiemelve az ellenállásban R. 2, az elektromos áramkörbe tartoznak, amelynek diagramja az ábrán látható? (Válasz, hogy a wattokba adják.) R. 1 \u003d 3 ohm, R. 2 \u003d 2 ohm, R. 3 \u003d 1 ohm, az 5 V-os forrás EMF, a forrás belső ellenállása elhanyagolható.

20. R. \u003d 16 ohm és feszültség a pontok között A. és B.a 8. század? Válasz a wattokba.

21. Milyen hatalom van kiemelve a láncrészben, amelynek ábrája az ábrán látható, ha R. \u003d 27 ohm, és a pontok közötti feszültség A. és B.a 9. század? Válasz a wattokba.

22. ÉN. \u003d 6 A. Mi az az áram, amelyet az amméter mutatja? (Adja meg a választ az amperes.) Amppliméter ellenállása az elhanyagoláshoz.

23. Az ellenállással való ellenállás az aktuális forráshoz kapcsolódik EDC-vel és belső ellenállással, ha ezt az ellenállást az aktuális forráshoz az EDC-vel csatlakoztatja és belső ellenállás Ami az ellenállásban kiosztott teljesítmény növekedni fog?

24.

ÉN. U. a lámpánál. Ilyen lámpa csatlakozik egy forrás az állandó feszültség 2 W. Milyen munka lesz az elektromos áram az izzószálas lámpa felvétel 5 másodperc alatt? Válasz Eredmény J.

25.

A grafikon az áram kísérletileg kapott függését mutatja ÉN.áramlik az izzólámpa, a feszültségtől U. a lámpánál. Az ilyen lámpa a 4 V állandó feszültségforráshoz van csatlakoztatva. Milyen munkát végez az elektromos áram a lámpa izzása 10 másodperc alatt? Válasz Eredmény J.

26. A láncszakaszon keresztül (lásd az ábrát) állandó áram van ÉN. \u003d 4 A. Milyen erő fogja mutatni a láncban szereplő tökéletes amméter, ha minden ellenállás ellenállása r. \u003d 1 ohm? Válasz Express amperben.

27. A 2 μl-es érték pozitív töltését két kiterjesztett lemez között helyezzük el, amely egyenletesen fel van töltve a különböző díjakkal. A pozitív töltött lemez által létrehozott elektromos mezőerő modul 10 3 kV / m, és a negatív töltésű lemez által létrehozott mező kétszer több. Határozza meg az elektromos árammodult, amely a megadott pontdíjon jár el.

28. A 2 μCl értékének pozitív töltését két kiterjesztett lemez között helyezzük el, egyenletesen pozitív díjak. Az egyik lemez által létrehozott elektromos mező feszültség modulusa 10 3 kV / m, és a második lemez által létrehozott mező kétszer több. Határozza meg az elektromos árammodult, amely a megadott pontdíjon jár el. Válasz Adj Newtonnak.

29.

TÓL TŐL, ellenállás ellenállás R. és K. Kondenzátor a feszültségnek számít U. \u003d 20 V. A kondenzátorlemezek díja egyenlő q. \u003d 10 -6 cl. Milyen mennyiségű hőt kiemelnek az ellenállásban a kulcsa lezárása után? Válasz Kifejezze az ICD-t.

30.

Az ábra a kondenzátor kapacitásából álló áramköri áramkört mutatja TÓL TŐL, ellenállás ellenállás R. és K. kapacitáskondenzátor C. \u003d 1 μF, és a feszültségre kerül U. \u003d 10 V. Milyen hőmennyiséget kiemelnek az ellenállásban a kulcsa lezárása után? Válasz Kifejezze az ICD-t.

31. A villamosenergia-mérő biztosítéka az apartman hálózati feszültség 220V felirattal rendelkezik: "6 A". Mi az elektromos eszközök maximális teljes teljesítménye, amely egyszerre szerepelhet a hálózatban, hogy a biztosíték ne olvadjon? (Válasz wattokban)

Laboratóriumi munkaszám 3.7.

A jelenlegi források hasznos teljesítményének és hatékonyságának kutatása

I.O. vezetéknév _____________ csoport ______ dátum ______

Bevezetés

E munka célja, hogy kísérletileg ellenőrizni az elméleti következtetéseket a függőség a hasznos teljesítmény és a hatékonyság a jelenlegi forrást a terhelési ellenállás.

Az elektromos áramkör jelenlegi forrásból, vezetékekből és terhelésből vagy fogyasztóból áll. A lánc mindegyike ellenáll.

A tápvezetékek ellenállása általában nagyon kicsi, ezért elhanyagolhatóak. A lánc minden egyes részében az energiaforrás energiáját elfogyasztják. Nagyon fontos gyakorlati jelentőség az elektromos energia célszerű kiadásainak kérdése.

A láncban kiemelt P teljes teljesítmény a lánc külső és belső részeiben elosztott kapacitásokból készül: P \u003d I 2 · R + I 2 · R \u003d I 2 (R + R). Mint I (R + r) \u003d εT. P \u003d i · ε,

ahol R jelentése külső ellenállás; R - belső ellenállás; ε - EMF áramforrás.

Így az áramkörben szekretált teljes teljesítmény az EMF elem áramának megfelelően fejeződik ki. Ezt a hatalmat harmadik fél forrásai miatt osztják fel; Az ilyen energiaforrások például az elemben előforduló kémiai folyamatok lehetnek.

Fontolja meg, hogy az áramkörben elosztott teljesítmény hogyan függ az R külső ellenállástól, amelyre az elem zárva van. Tegyük fel, hogy az EMF és a belső rezisztencia eleme bezárja a külső rezisztenciát; Határozza meg az R Full Power P függőségét, a láncban, a lánc külső részében és a hatékonyságban izolált pászta.

A láncban lévő jelenlegi I erőssége az OMA törvénye szerint fejeződik ki az arány szerint

A láncban szekretált teljes teljesítmény egyenlő lesz

Az R növekedésével a hatalom csökken, az aszimptotikusan nullára törekszik, korlátlan növekedéssel R.

A lánc külső részében felszabaduló teljesítmény egyenlő

Látható, hogy a p a hasznos teljesítménye nulla két esetben - R \u003d 0 és R \u003d ∞ esetén.

A funkció feltárása Р а \u003d f (r) a szélsőségig, azt kapjuk, hogy az Ra eléri a maximális értéket R \u003d R, akkor

Annak biztosítása érdekében, hogy az P A maximális teljesítményét R \u003d R-ben kapjuk, vegye be a P A származékát külső ellenállással

Tól től

A maximális állapot szerint az egyenlőség az első származtatott nullára van szükség

r 2 \u003d R 2

R \u003d R.

Biztosíthatja, hogy ezen állapotban maximumot kapjunk, és legalábbis a P A-nek, meghatározzuk a második származék jelét.

A hatékonyság a hatékonyság (hatásfok) η a forrás az EMF az értéke az arány a teljesítmény PA, amely megjelent a külső lánc, a teljes teljesítménye a P, által kifejlesztett forrása a EMF .

Lényegében a hatékonysága a EMF forrás jelzi milyen arányban harmadik fél munka alakít át villamos energiává, és kap a külső lánc.

A hatalom expresszálása az aktuális I-en keresztül, az u külső áramkörben lévő potenciálok különbsége és az elektromotoros erő nagysága, amit ε kapunk

Ez az, hogy az EDC forrás hatékonysága megegyezik a külső lánc arányával az EMF-nek. Az OHM törvény alkalmazhatóságának feltételeiben tovább helyettesítheti U \u003d IR; ε \u003d i (r + r), azután

Ezért, abban az esetben, amikor az összes energia fogy a Lenz-jowle hő, a hatékonysága a EDC forrás arány egyenlő a külső ellenállás a teljes lánc ellenállása.

R \u003d 0-nál van η \u003d 0. A növekvő R, a hatékonyság növekszik, a hatékonyság növeli az η \u003d 1 értéket, korlátlan növekedéssel R, azonban a külső láncban felszabaduló teljesítmény nulla. Így a maximális hatékonyság maximális hatékonyságának egyidejű előállítására vonatkozó követelmények kivitelezhetetlenek.

Ha r a maximálisan eléri, akkor η \u003d 50%. Amikor a hatékonyság η közel van egy, a hasznos teljesítmény kicsi összehasonlítva a legnagyobb teljesítmény, hogy ez a forrás lehet fejleszteni. Ezért a hatékonyság növelése érdekében csökkenteni kell az EMF forrás belső ellenállását, például egy akkumulátort vagy egy dinamógépet.

R \u003d 0 (rövidzárlat) r A \u003d 0 esetében, és az összes áram a forráson belül kiemelhető. Ez a forrás belső részei és a származékod túlmelegedéséhez vezethet. Ezért a források rövidzárlata (dinamó gépek, újratölthető elemek) nem engedélyezettek!

Ábrán. 1 görbe 1 ad a függőség a teljesítmény P A, izolált külső lánc, a ellenállása a külső része az áramkör R; A 2-es görbe az R Full Power P függőségét adja; 3 görbe - az η hatékonyságának folyamata ugyanabból a külső ellenállásból.

Eljárás a munka elvégzésére

1. Olvassa el a rendszert az állványon.

2. Szerelje be az ellenállást R \u003d 100 ohmat a boltban.

3. Zárja be a K gombot.

4. Jelenlegi mérések a láncban egymás különböző kilenc ellenállása az ellenállás boltban, kezdve a 100 ohm és magasabb. A táblázatban a jelenlegi erő méréseinek eredményei, amelyeket amperekben fejeznek ki.

5. Kapcsolja ki a K gombot.

6. Számítsa ki az egyes ellenállást P, R A (Watts) és η.

7. A P, R A és Ó grafikonok építése R.

Ellenőrzési kérdések

1. Mit neveznek az EMF forrás hatékonyságának?

2. Távolítsa el az EDC forrás hatékonyságának képletét.

3. Mi az EMF forrása hasznos ereje?

4. Távolítsa el az EDC forrás hasznos teljesítményét.

5. Mi a maximális teljesítmény a külső láncban (RA) max?

6. Milyen értékű R Teljes Power P jelent meg a lánc maximálisan?

7. Mi az EMF forrás hatékonysága a (RA) max?

8. Kutatási funkció (RA) \u003d f (r) a szélsőségen.