Измерение сопротивлений токопроводящих моделей при помощи моста Уитстона. 9401_Потапов_Михаил_ЛР10. передача мощности в цепи постоянного тока

• Название: передача мощности в цепи постоянного тока
• Анкор: Измерение сопротивлений токопроводящих моделей при помощи моста Уитстона
• Дата: 19.10.2020
• Размер: 374 Kb.
• Имя файла: 9401_Потапов_Михаил_ЛР10.doc
• Тип: Лабораторная работа; #143972

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Физики


отчет

по лабораторной работе №10

по дисциплине «Физика»

Тема: «ПЕРЕДАЧА МОЩНОСТИ В ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Студент гр. 9401		Потапов М.С.
Преподаватель		Шишкина М.Н

Санкт-Петербург
2020

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

ПЕРЕДАЧА МОЩНОСТИ В ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

экспериментальное исследование зависимости полезной мощности, полной мощности и коэффициента полезного действия (КПД) ис­точника от отношения сопротивлений нагрузки и источника.

Приборы и принадлежности: стенд для сборки измерительной цепи; два источника с различными ЭДС; миллиамперметр и вольтметр; переменный резистор.
ЭСКИЗ УСТАНОВКИ:

Схема установки для исследова­ния цепи постоянного тока представ­лена на рис. 5.2. Переключателем SB1 источники G1и G2 с различными ЭДС и внутренними сопротивлениями могут быть поочередно подключены к нагрузке R1. Ток I и напряжение U_е на резисторе R1измеряют миллиамперметром PA1 и вольтметром PV1. Ре­жим разомкнутой цепи достигается отключением нагрузки кнопкой SB2; по­казание вольтметра при этом равно ЭДС источника.


ОСНОВНЫЕ РАССЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ:

1. Полная мощность, развиваемая источником рассчитывается по формуле: .

2. Мощность выделяемая в нагрузке вычисляется по формуле: .

3. КПД источника определяется соотношением:

4. Отношение сопротивления нагрузки к сопротивлению источника вычисляется по формуле:



5. Внутреннее сопротивление источника можно вычислить по формулам:



6. Максимальная полезная мощность достигается, когда , при так называемом согласовании сопротивления источника и нагрузки, тогда:

7. Мощность развиваемая источником в режиме короткого замыкания полностью выделяется на внутреннем сопротивлении источника и составляет:


ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1.Рассчитаем по соответствующим формулам значения P, , η, для каждого источника, результаты вычислений занесем в таблицу.


Полученные результаты измерений и вычислений для источника G1.

G1, =6.0 В
I,	8,8	8,2	7,8	7,2	6,6	6	5,4	4,80	4,2	3,6	3	2,2	1,8
, B	0	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4	2,80	3,2	2,6	4	4,4	4,6
P, Вт	0,0528	0,0492	0,0468	0,0432	0,0396	0,036	0,0324	0,0288	0,0252	0,0216	0,018	0,0132	0,0108
,Вт	0	0,00328	0,00624	0,00864	0,01056	0,012	0,01296	0,01344	0,01344	0,00936	0,012	0,00968	0,00828
η	0	0,067	0,133	0,200	0,267	0,333	0,400	0,467	0,533	0,433	0,667	0,733	0,767
	0,000	0,071	0,154	0,250	0,364	0,500	0,667	0,875	1,143	0,765	2,000	2,750	3,286

Полученные результаты измерений и вычислений для источника G2.

G1, =7,8B
I,	10	9,8	9,2	8,6	8,4	7,8	7,4	7,00	6,4	6	5,6	5	4,4	4
, B	0	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4	2,80	3,2	3,6	4	4,4	4,8	5,2
P, Вт	0,078	0,076	0,072	0,067	0,066	0,061	0,058	0,055	0,050	0,047	0,044	0,039	0,034	0,031
,Вт	0	0,00392	0,00736	0,01032	0,01344	0,0156	0,01776	0,0196	0,02048	0,0216	0,0224	0,022	0,02112	0,0208
η	0,000	0,051	0,103	0,154	0,205	0,256	0,308	0,359	0,410	0,462	0,513	0,564	0,615	0,667
	0,000	0,054	0,114	0,182	0,258	0,345	0,444	0,560	0,696	0,857	1,053	1,294	1,600	2,000

2. Построим графики зависимости соответствующих параметров.

График зависимости P, Pe, η от R1/Ri для источника G1.



График зависимости P, Pe, η от R1/Ri для источника G2.



3. Рассчитаем значения для соответствующих источников G1 и G2 данные занесем в таблицы.

G1, =6B
, B	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8	3.2	3.6	4.0	4.4	4.6
I,	8.8	8.2	7.8	7.2	6.6	6.0	5.4	4.8	4.2	3.6	3.0	2.2	1.8
,Ом	681,82	682,93	666,67	666,67	666,67	666,67	666,67	666,67	666,67	944,44	666,67	727,27	777,78
 762,30

G2 =7,8B
, B	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8	3.2	3.6	4.0	4.4	4.8	5.2
I,	10.0	9.8	9.2	8.6	8.4	7.8	7.4	7.0	6.4	6.0	5.6	5.0	4.4	4.0
,Ом	780,00	755,10	760,87	767,44	738,10	743,59	729,73	714,29	718,75	700,00	678,57	680,00	681,82	650,00
 721,30

4. Рассчитаем для каждого источника и .
4.1 Для источника G1:

_{ }0.0118 Вт
_{ }0,0472 Вт
4.2 Для источника G2:

_{ }0,0211 Вт
_{ }0,0843 Вт


ВЫВОД

В ходе проведения лабораторной работы мы экспериментально исследовали зависимости полезной мощности, полной мощности и коэффициента полезного действия (КПД) источника от отношения сопротивлений нагрузки и источника, которые получили расчетным путем, построили относительно этих данных графики зависимости , , от отношения R1/Ri.

А также рассчитали значения , и для каждого источника.