Исследование и анализ режимов работы источника постоянной электродвижущей силы

Лабораторная работа №1.

Исследование и анализ режимов работы источника постоянной ЭДС.

Цель лабораторной работы: изучение и анализ различных режимов работы источника электродвижущей силы (источника ЭДС).

Порядок лабораторной работы.

1.  Снять внешнюю характеристику источника ЭДС с внутренним сопротивлением

R′′_ВН =  R_ВН1 +R_ВН2 = 134 Ом, путём исследования следующих режимов работы:

- Режим холостого хода, при котором , , .

- Промежуточный режим, при котором .

- Промежуточный режим, при котором .

- Согласованный режим, при котором , , .

- Промежуточный режим, при котором .

- Режим короткого замыкания, при котором , , .

Таблица 1

№ стенда	1	2	3	4	5
Е, В	80	75	70	65	60

R′′_ВН = 134 Ом                                                    Таблица 2

№

Режим работы  цепи

Измерено

Вычислено

E

U

I

R′′ВН

RПР

РПР

РИСТ

∆Р

η

γоТОК

Примечание

B

B

A

Ом

Ом

Вт

Вт

Вт

%

%

1.

Режим холостого  хода RПР=∞, IX = 0, UX = E

2.

Промежуточный режимRПРMAX  = RПР1 +RПР2 + RПР3

3.

Промежуточный режим U = 1,25UC

4.

Согласованный режимRПР = R′′ВН, IC = IКЗ /2,  UС=E/2

5.

Промежуточный режим U = UC /2

6.

Режим короткого замыкания RПР= 0,  IКЗ =Е/R′′ВН, UКЗ = 0

2. Снять внешнюю характеристику при  R′_ВН  =R_ВН1 = 100 Ом.

R′_ВН = 100 Ом                                                    Таблица 3

№

Режим работы  цепи

Измерено

Вычислено

E

U

I

R′′ВН

RПР

РПР

РИСТ

∆Р

η

γоТОК

Примечание

B

B

A

Ом

Ом

Вт

Вт

Вт

%

%

1.

Режим холостого  хода RПР=∞, IX = 0, UX = E

2.

Промежуточный режимRПРMAX  = RПР1 +RПР2 + RПР3

3.

Промежуточный режим U = 1,25UC

4.

Согласованный режимRПР = R′′ВН, IC = IКЗ /2,  UС=E/2

5.

Промежуточный режим U = UC /2

6.

Режим короткого замыкания RПР= 0,  IКЗ =Е/R′′ВН, UКЗ = 0

Методика расчета.

1.  Определение внутреннего сопротивления  источника ЭДС :

a)  Внутреннее сопротивление  источника ЭДС  вычисляется по показаниям вольтметра и амперметра по формуле: .

b)  Значение  в режиме холостого хода определяется, как среднее арифметическое значение из опытов 2-6.

2.  Определение сопротивления приёмника электрической цепи :

a)  Сопротивление приёмника  вычисляется по показаниям вольтметра и амперметра, согласно формуле: .

b)  Сопротивление приёмника  в режиме холостого хода равно бесконечности.

3.  Определение мощности, отдаваемой источником в цепь, :

a)  Мощность, отдаваемая источником в цепь,  вычисляется по показаниям вольтметра и амперметра, согласно формуле: .

4.  Определение мощности, расходуемой во внутреннем сопротивлении, :

a)  Мощность, расходуемая во внутреннем сопротивлении,  вычисляется по показаниям амперметра, согласно формуле: .

b)  В режиме короткого замыкания мощность, расходуемая во внутреннем сопротивлении,  становится равной мощности источника.

5.  Определение мощности, потребляемой приёмником, (полезная мощность) :

a)  Мощность, потребляемая приёмником,  вычисляется по показаниям вольтметра и амперметра, согласно формуле: .

6.  Определение коэффициента  полезного действия :

a)  Коэффициент полезного действия  определяется согласно формуле: .

b)  Коэффициент полезного действия  в режиме холостого хода равен ста процентов.

7.  Определение относительной погрешности  измерения тока :

a)  Относительная погрешность измерения тока  определяется по формуле: , где  - абсолютная погрешность, соответствующая классу прибора.

8.  Построение кривых U=F₁(I), ∆Р=F₂(I), η=F₃(I), Р_ИСТ=F₄(I), Р_ПР =F₅(I), γ_ОТОК=F₆(I).