Tanulmányozása hasznos áram áramforrás a terhelés függvényében
Eszközök és kellékek: egy áramforrás (állandó), árammérő, voltmérő, reosztátot, potenciométerrel (vagy ellenállás doboz) gombot.
Teljesítmény áramforrásból számszerűen energiával egyenlő feladta áramforrás egységnyi idő alatt. Ha az áramforrás, amely EMF # 949;, és a belső ellenállás R, közel a külső R ellenállás, akkor a teljes energia mennyisége az általuk generált egységnyi idő, azaz teljes erejét adja meg:
ahol I - áram az áramkörben. A felszabaduló energia a külső áramkörben a föld egy másik, amit lehet használni gyakorlati célokra, egyenlő a hasznos teljesítmény P, ami által
ahol U - a kapocsfeszültsége az áramforrás egy zárt külső áramkörben. Az arány a nettó teljesítmény P az egész fejlett hálózati P0 nevezik hatásfok
Hatékony teljesítmény P és a hatékonyság változik az áramkör aktuális. Egy elméleti tanulmány a függőség ezen értékek a jelenlegi erejét. Szerint Ohm-törvény
Az első kifejezés a jobb oldalon ennek az egyenletnek van feszültség a külső áramkörben U = IR. Tól (4) kapjuk:
Behelyettesítve (2) értéke U, van
Ábra. 1. Power függően változik a terhelés
Expressziójának vizsgálatára (5) vezet minket arra a következtetésre, hogy amikor i = 0, és amikor a hatásos teljesítmény nulla. Az első esetben megfelel a nyitott külső áramkörben, a második - rövidzárlat. Tól (5) az következik, hogy a függőség a rendelkezésre álló kapacitás a jelenlegi erejét képviseli parabola (1), amely metszi a vízszintes tengelyen a két pontot: a származási I = 0, és ott, ahol.
Ezért a növekedés jelenlegi, hasznos teljesítmény először nő eléri a maximum, majd csökkenni kezd. Ahhoz, hogy megtalálja, hogy milyen értéke jelenlegi kapacitása maximum, szükség van a véleménynyilvánítás (5), hogy az első-származéka, figyelembe véve, hogy # 949; és r egy adott állandó érték forrása
Egyenlővé a jobb oldali nulla, azt látjuk,
Ez az áram értéke alakul ki, amikor a külső ellenállás az belső ellenállása áramforrás (R = R).
Ahhoz, hogy megtudja, a karakter a # 951; I, mi transzformációs egyenlet (3) behelyettesítésével U, keresztül ( # 949; - I r)
Ez a kifejezés arra a következtetésre jutottunk, hogy a kapcsolat # 951; I - lineáris. Nettó teljesítmény eléri I = # 949; / 2r, azaz hatásfokkal egyenlő # 951 = 50%, amint az jól látható, ha a (7) az értékek az aktuális (6). A kísérleti vizsgálata A fenti összefüggések összegyűjti az áramkör a 3. ábrán látható.
Ábra. 2. módosítása a hatékonyságot a terhelés
Amikor a nyitott K kulcs mért áramforrás áramkört. Zárás a kulcsot, és a változó R, figyelje meg a fogóval. Hasznos teljesítmény kiszámítása a (2) képlet; hatékonyság (COP) a képlet (3). A vizsgálati eredményeket grafikusan kell ábrázolni.
Az, hogy a teljesítményt.
1. Összeállítás az áramkör (3. ábra).
Ábra. 3. A mérőáramkör
2. Válassza ki a kezdeti terhelés:
a) Adott reosztát, aztán a legnagyobb ellenállást R;
b) Ha az ellenállás mezőbe, majd hozott egy nagy belső ellenállás értéket a maximális állapotban.
3. Amikor a nyitott K kulcs mért EMF áramforrás.
4. befejezése K kulcs, mért voltmérő, ampermérő leolvasás rögzítve.
5. Mozgassa a csúszkát a reosztátot R növeli az áram erőssége, felveszi az új áram- és feszültségmérő műszer. Így jön, amíg a fényerő nem jelenik meg (feltételezve, hogy a forrás egy nagy belső ellenállása, hogy nem fél a zárlat).
6. Ismételje meg a méréseket fordított sorrendben. Minden eredményeket az asztalra.
7. számítása az effektív teljesítmény P és a hatékonyságot a általános képletű (3) minden egyes értékére a (2) képletű jelenlegi és ábrázoltuk.
8. Keresse meg az abszolút és relatív pontosság bármely megfigyelés. Ennek az első megtalálása relatív hibák a P és az (1) és (2).
hibák # 916; U, # 916; I. és # 916; # 949; - határozza meg a pontossági osztályok eszközöket.
8. Számítsa ki az abszolút hiba
1. Mi az EMF, feszültség, áram, ellenállás?
2. Fogalmazza Kirchhoff-törvények.
3. megfogalmazni Ohm-törvény.
4. Ha a maximális hatásfok? Hogyan számoljuk ki ezt a feltételt?
1. Grabovskiy R. I. Course Physics, 1980, §11,12,13, 2. rész.