Изучение зависимостей полезной мощности и К.П.Д источника питания от нагрузки (лабораторная работа)

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Рыбинская государственная авиационная

технологическая академия им. П. А. Соловьева

Кафедра Общей и технической физики

Лаборатория «Электричество и магнетизм»

УТВЕРЖДЕНО

на заседании методического

семинара кафедры физики

«  » _________   2007 г.

Зав.каф.  Пиралишвили Ш.А.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 

ПО ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №ЭМ-4

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ ПОЛЕЗНОЙ

МОЩНОСТИ И К.П.Д ИСТОЧНИКА

ПИТАНИЯ ОТ НАГРУЗКИ

                                                                    Методическое руководство

разработано доц. Суворовой З.В.                    

                                                                                     Рецензент

Рыбинск, 2007

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

1.  Убедиться в присоединении заземляющего провода к корпусу установки.

2.  Включить установку только с разрешения преподавателя.

3.  Не прикасаться к оголенным токонесущим элементам установки.

4.  При обнаружении неисправности установки обесточить ее и немедленно известить преподавателя.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследовать зависимость полезной мощности и к.п.д. источника питания от сопротивления нагрузки. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: Источник питания, амперметр, вольтметр (смонтированы в одном корпусе), реостат.

1.  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. 1.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. СИЛА И ПЛОТНОСТЬ ТОКА

      Электрический ток – всякое упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический ток, который возникает как упорядоченное движение свободных зарядов под действием электрического поля в проводящих средах, называется  током проводимости.

      Кроме тока проводимости существуют другие виды тока. Если какое-то тело зарядить и перемещать в пространстве, то в этом случае электрические заряды будут перемещаться вместе с макроскопическим телом. Такой ток называют  конвекционным или переносным.

      В случае тока в вакууме микроскопические электрические заряды движутся в пустоте независимо от макроскопических тел (например, потоки электронов в электрической лампе).

      Для существования и появления тока необходимы следующие условия:

1)  наличие в данной среде  свободных носителей заряда, т.е. частиц, которые могли бы упорядоченно перемещаться.

2)   существование в данной среде внешнего электрического поля, энергия которого расходуется на упорядоченное перемещение электрических зарядов.

3)  источник энергии, пополняющий запас энергии электрического поля.

      За положительное направление тока принято направление упорядоченного движения положительных электрических зарядов.

      Сила тока – это скалярная величина, равная отношению заряда dq, переносимого через рассматриваемую поверхность dS за малый промежуток времени, к величине dt этого промежутка:

.

      Если сила и направление тока не меняется во времени, ток называется постоянным:

,

где q –заряд, переносимый через рассматриваемую поверхность  за  конечный интервал времени  t .

      Сила тока в системе СИ измеряется в Амперах    .

      Характеристикой тока, отражающей его распределение по поверхности, является плотность тока . Плотность тока - векторная величина, направленная противоположно движению электронов, и численно равная отношению силы тока  через очень малый элемент поверхности, нормальный к направлению движения зарядов, к величине  площади этого элемента: