Instrumente și accesorii: o sursă de curent (constant), ampermetru, voltmetru, reostat, o cheie potențiometru (sau caseta de rezistență).
Puterea orice sursă de energie este numeric egală cu energia dată la sursa de curent pe unitatea de timp. Dacă sursa de curent, care emf # 949; și r rezistența internă, aproape de rezistență externă R, atunci cantitatea totală de energie generată de acestea pe unitatea de timp, adică, finaliza puterea este dată de:
în cazul în care I - curent în circuit. Energia eliberată în circuitul extern de teren într-o secundă, pe care le putem folosi în scopuri practice, egală cu puterea utilă P, care este dat de
unde U - tensiunea la bornele sursei de alimentare cu un circuit extern închis. Raportul dintre puterea P netă la întreaga P0 puterea dezvoltată se numește coeficientul de performanță
puterea P și eficiența efectivă variază în funcție de curentul de circuit. Un studiu teoretic al dependenței acestor valori pe intensitatea curentului. În conformitate cu legea lui Ohm
Primul termen din partea dreaptă a acestei ecuații există tensiune în circuitul extern U = IR. De la (4) obținem:
Substituind în (2), valoarea U, avem
Fig. 1. Modificările de putere în funcție de sarcină
Analiza expresiei (5) ne conduce la concluzia că, atunci când am = 0, iar când puterea efectivă este zero. Primul caz corespunde cu circuitul exterior deschis, al doilea - scurt circuit. De la (5) rezultă că dependența capacității disponibile de puterea actuală este reprezentată de un parabolică (1), care se intersectează axa absciselor în două puncte: la originea la I = 0, iar punctul în care.
Prin urmare, odată cu creșterea curentului, putere utilă mai întâi se mărește ajungând la un maxim și apoi începe să scadă. Pentru a afla la ce valoare a capacității de curent este un maxim, este necesar din expresia (5), pentru a lua primul derivat al I, ținând seama de faptul că # 949; și r pentru o sursă de valoare constantă dată
Asimilarea partea dreapta la zero, vom găsi
Această valoare curentă se va produce atunci când rezistența externă egală cu rezistența internă a sursei de curent (R = r).
Pentru a afla caracterul # 951; din I, transformăm ecuația (3) prin substituirea U în aceasta, prin intermediul ( # 949; - I r)
Această expresie ne conduce la concluzia că relația # 951; de la I - liniar. Puterea netă ajunge la I = # 949; / 2r, adică la o eficiență egală # 951 = 50%, așa cum este ușor de văzut, în cazul în (7) valorile curentului (6). Pentru investigarea experimentală a acestor relații se colectează circuitul prezentat în figura 3.
Fig. 2. Modificarea eficienței sarcinii
Atunci când K-cheie open măsurată a circuitului sursă de curent. Închiderea și schimbarea cheii R, respectați ampermetru. puterea utilă se calculează cu formula (2); eficienta (COP) prin formula (3). Rezultatele testelor trebuie prezentate grafic.
Ordinea de performanță.
1. Asamblarea circuitului (Figura 3).
Fig. 3. Circuitul de măsurare
2. Selectați sarcina inițială:
a) Având în vedere un reostat, apoi se pune pe cea mai mare rezistență R;
b) În cazul în care caseta de rezistență, apoi se pune pe o rezistență internă mare, calculată de la starea maximă.
3. Atunci când K-cheie open măsurată EMF sursă de curent.
4. Finalizarea cheie K, măsurată cu un voltmetru, citirile ampermetru sunt înregistrate.
5. Deplasați glisorul reostat R crește puterea curentului, înregistrează noul ampermetru și voltmetru. Deci, vin până la dimmer nu va fi afișată la toate (presupunând că sursa are o rezistență internă mare, care nu se teme de un scurt-circuit).
6. Se repetă toate măsurătorile în ordine inversă. Toate rezultatele sunt înregistrate în tabel.
7. Calculul puterii efective P și eficiența cu formula (3) pentru fiecare valoare formula (2) de curent și reprezentate grafic.
8. Găsiți acuratețea absolută și relativă a oricărei supraveghere. Pentru această primă constatare a erorilor relative pentru P și cu formula (1) și (2).
erori # 916; U, # 916; I și # 916; # 949; - determină clasele de precizie ale dispozitivelor.
8. Se calculează eroarea absolută
1. Care este EMF, tensiune, curent, rezistență?
2. Formulați regulile lui Kirchhoff.
3. Pentru a formula legea lui Ohm.
4. În cazul în care randamentul maxim de putere? Cum de a calcula această condiție?
1. Grabovskiy R. I. Curs de Fizică, 1980, §11,12,13, partea a 2.