Изучение передачи электрической энергии постоянным током на установке, созданной в лаборатории, в различных режимах

Цель работы - изучение передачи электрической энергии постоянным током на установке, созданной в лаборатории, в различных режимах.

Программа работы:

1. Исследование линии при неизменном напряжении  и сопротивлении линии , но при переменном сопротивлении нагрузки .

1.1  Ознакомится с моделью линии и собрать схему, представленную на рисунке.

1.2  После проверки схемы преподавателем оценить рабочий диапазон возможных показаний приборов. Для этого выбрать некоторый ток к.з. в нагрузке  и обеспечить ключами  и  два граничных режима работы линии: холостой ход и короткое замыкание. При этом напряжение вольтметра  должно быть одинаковым в обоих режимах. Положение движка реостата  после оценки рабочего диапазона остается неизменным.

1.3  Измеряя сопротивление нагрузки , измеряют напряжение  и ток , поддерживая при этом  постоянным. Измерение целесообразно проводить от режима короткого замыкания до режима холостого хода. Записать показания приборов в таблицу 1 при изменении тока в интервале (0,1 … 0,3) А. Снимают 8-10 точек. При измерении необходимо снять точку, для которой , что соответствует режиму согласованной нагрузки .

1.4  По полученным данным наблюдений и выполненных вычислений с использованием формул теоретического материала в одних координатных осях можно построить характеристики:

.

2. Исследование линии при неизменном токе  и сопротивлении линии , но при переменном сопротивлении нагрузки .

При этом следует помнить, что приемником  электрической энергии (нагрузкой) является сопротивление , напряжение на котором измеряют вольтметром .

2.1 Оценивается рабочий диапазон возможных показаний приборов. Для этого задается некоторая величина тока нагрузки, например (0,1 … 0,3) А и обеспечиваются два граничных режима работы линии: при минимальном напряжении на выходе генератора соответственно замкнутых ключах  и  (режим короткого замыкания), и том же напряжении генератора и максимальной величине нагрузки  (режим нагрузки).

2.2  В процессе исследования поддерживается величина тока  при помощи делителя напряжения ДН. Измеряя сопротивление нагрузки от нуля до максимального значения, измеряют напряжение  и , снимают 8-10 точек. Данные наблюдений заносят в таблицу 2.

2.3  По полученным данным наблюдений и выполненных вычислений в одних координатных осях строятся кривые зависимостей:

.

Рабочая схема:

Спецификация приборов:

Результаты измерений:

Таблица 1

№ п/п	Наблюдают				Вычисляют
	, В	, В	, мА	, Ом	, Вт	, Вт	, Вт	, В	, Ом	, %
1	20	20	0	0	0	0	0	0	0	0
2	20	18	0.1	20	2	1.8	0.2	2	20	0.9
3	20	16.1	0.2	19.5	4	3.2	0.8	3.9	19.5	0.8
4	20	14.2	0.3	19.33	6	4.3	1.7	5.8	19.33	0.717
5	20	12	0.4	20	8	4.8	3.2	8	20	0.6
6	20	10.3	0.5	19.4	10	5.1	4.9	9.7	19.4	0.51
7	20	8.4	0.6	19.33	12	5	7	11.6	19.33	0.417
8	20	6	0.7	20	14	4.2	9.8	14	20	0.3
9	20	4.4	0.8	19.5	16	3.5	12.5	15.6	19.5	0.219
10	20	0	1.2	16.67	24	0	24	20	16.67	0

Пример расчета:

 Ом;

 Вт;

 Вт;

 Вт;

 В;

 %.

Таблица 2

№ п/п	Наблюдают				Вычисляют
	, В	, В	, мА	, Ом	, Вт	, Вт	, Вт	, В	, Ом	, %
1	22	20	0.14	14.29	3.1	2.8	0.3	2	14.29	0.9
2	20	18	0.14	14.29	2.8	2.5	0.3	2	14.29	0.89
3	18	16	0.14	14.29	2.5	2.2	0.3	2	14.29	0.88
4	16	14	0.14	14.29	2.2	1.9	0.3	2	14.29	0.86
5	14	12	0.14	14.29	2	1.7	0.3	2	14.29	0.85
6	12	10	0.14	14.29	1.7	1.4	0.3	2	14.29	0.82
7	10	8	0.14	14.29	1.4	1.1	0.3	2	14.29	0.79
8	8	6	0.14	14.29	1.1	0.8	0.3	2	14.29	0.73
9	6	4	0.14	14.29	0.8	0.5	0.3	2	14.29	0.63
10	2.5	0	0.14	17.86	0.4	0	0.4	2.5	17.86	0

Пример расчета:

 Ом;

 Вт;

 Вт;

 Вт;

 В;

 %.

Вывод: В ходе лабораторной работы, опытным путем, изучили передачу электроэнергии постоянным током на установке, созданной в лаборатории, в различных режимах ее работы. Графики, которые были построены по опытным величинам не существенно отличаются от теоретически построенных графиков, что говорит о том, что законы выведенные для цепи постоянного тока подтвердились в результате выполнения лабораторной работы.