ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20 «КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ»

1. Цель работы: Ознакомление с понятием КПД электрической сети. Определение КПД простой резистивной цепи опытным путем.

2. Краткие теоретические сведения:

Отношение отдаваемой (выходной) мощности (или энергии) к мощности (или энергии) подводимой (входной) есть мера качества процесса преобразования. Это отношение, называемое коэффициентом полезного действия, определяется так:

h = P_ВЫХ ¤ P_{ВХ ;}   h = W_ВЫХ ¤ W_{ВХ .}

Поскольку выходная мощность (энергия) из-за потерь меньше, чем входная, коэффициент полезного действия (КПД) всегда меньше 1.

3. Задания и порядок выполнения работы :

3.1. Определите КПД простой резистивной цепи (рис. 20.1) путем измерения тока и напряжения. 

Рисунок 20.1

3.2 Соберите цепь по схеме (рис. 20.1). Резисторы R₁ и R₂ имитируют потери в линии электропередачи.

3.3. Мощность P_ВХ, подводимую к входным зажимам линии 1 – 2, и мощность P_ВЫХ, отводимую от выходных зажимов 3 – 4, следует найти, измеряя ток и напряжение.

3.4. По измеренным величинам тока и напряжения найдите мощность, используя формулу P = U ×I, а затем определите КПД по формуле :

h = P_ВЫХ ¤ P_ВХ.

Мощность, подводимая к линии          

I =

U12 =

P_ВХ = U12 ×I12 =

Мощность, отводимая от линии         

I =

U34 =

P_ВЫХ = U34× I 34=

Коэффициент полезного действия

h = P_ВЫХ  ¤ P_ВХ =

Коэффициент полезного действия в %

h = ( P_ВЫХ  ¤ P_ВХ ) ×100 =

 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21 «СОГЛАСОВАНИЕ ИСТОЧНИКА И НАГРУЗКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ, ТОКУ И МОЩНОСТИ»

1. Цель работы: Ознакомление с понятием согласованная нагрузка. Определение момента согласования нагрузки. Проведение экспериментов в режимах холостого хода, короткого замыкания и различных по величине нагрузок.

2. Краткие теоретические сведения:

Выходные величины напряжения, тока и мощности источника напряжения зависят от его первоначального напряжения (ЭДС), его внутреннего сопротивления и от величины  подключенной к нему нагрузки.

Режим называется согласованным, если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. При этом в нагрузке потребляется максимальная мощность, а КПД источника энергии составляет 0,5.

Рисунок 21.1

3. Задания и порядок выполнения работы:

3.1. Измеряя напряжение и ток источника (рис. 21.2), установите, когда имеется согласование. Измерения должны быть выполнены в режимах холостого хода, короткого замыкания и различных по величине нагрузок.

3.2. Соберите цепь согласно схеме (рис. 21.2). Поскольку используемый источник питания сам по себе стабилизированный, что означает фактически R_ВН = 0, он дополнен последовательно включенным резистором 50…100 Ом, имитирующим внутреннее сопротивление.

Рисунок 21.2

3.3. Затем следует измерить напряжение U_Н и ток I_Н при значениях сопротивления нагрузки R_Н, указанных в табл. 21.1

                                                                                             Таблица 21.1

3.4. Мощность источника напряжения рассчитывается по формуле Р = U×I. Занесите все величины в табл. 1 для построения кривых I_Н = f(R_Н), U_Н = f(R_Н) и Р = f(R_Н).

Вопрос: Когда имеют место согласование по току, согласование по напряжению и согласование по мощности?