Постоянный ток. Булгаков Н.А - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

7. Чем определяется направление тока, протекающего через источник, находящийся на неоднородном участке?
8. Нарисуйте электрическую схему используемой установки и укажите ее основные элементы.
9. Напишите для исследуемого участка и участка внешней цепи уравнения по второму правилу Кирхгофа
10. Выведите конечное соотношение (5) для разности потенциалов между точками 1 и 2 неоднородного участка.
11. Объясните влияние величины сопротивления внешней цепи на изменение полярности разности потенциалов исследуемого участ-
ка.
12. Объясните полученные графические закономерности
(
)
21
ϕ
−
ϕ
=
fI
и
(
)
Rf
=
ϕ
−
ϕ
21
.
Лабораторная работа 4
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ, ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИ-
КА ОТ НАГРУЗКИ
Цель работы: научиться экспериментальным путем определять полную, полезную мощности и КПД источ-
ника в зависимости от величины сопротивления цепи.
Приборы и принадлежности: источник тока, вольтметр, амперметр, реостат, мостик Уитстона, ключи.
Методические указания и описание установки
1. Закон Ома для полной цепи:
r
R
I
+
=
Е
, (1)
где e – ЭДС источника тока; R и r – сопротивления внешней цепи и внутреннее источника. При постоянных зна-
чениях e и r ток является функцией от R (I = f (R)).
Из уравнения (1) следует, что падение напряжения на внешнем сопротивлении U = IR = e – Ir или
R
r
rR
R
U
+
=
+
=
1
ЕЕ
, (2)
т.е. при постоянных e и r также является функцией R (U = f (R)). Видно, что U = e при I = 0 (R → ∞ – цепь ра-
зомкнута) и U = 0 при R = 0 (короткое замыкание).
2. Полная мощность, развиваемая источником:
Р = eI. (3)
3. Полезная мощность, т.е. мощность расходуемая во внешней цепи:
P
п
= IU = I
2
R. (4)
C учетом (1) получаем:
2
2
п
)( rR
R
P
+
=
Е
. (5)
Кроме того, учитывая, что U = e – Ir, имеем:
rIIP
2
п
−= Е , (6)
где P
i
= I
2
r – выделяющееся внутри источника тепло, т.е. бесполезно теряемая мощность.
Из соотношения (6) видно, что зависимость полезной мощности от тока [P
п
= f (I)] является параболической.
Дифференцируя выражение (5) по R и приравнивая производную нулю, можно показать, что P
п
будет максималь-
ной при R = r. Из (6) следует, что P
п
= 0, когда ток в цепи равен нулю, т.е. когда цепь разомкнута (R >> r), или
при коротком замыкании, когда величина тока в цепи равна

Страницы