Физика. Электричество и магнетизм: Виртуальный лабораторный справочник. Цаплев В.М - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.4
Исследование зависимости мощности и КПД источника постоянного тока
от внешней нагрузки
Ознакомьтесь с теорией в конспекте и учебниках: [1], гл. 12, § 99; [2], гл. 19,
§ 19.2. Запустите программу «Электричество и магнетизм». Выберите «Цепи
постоянного тока». Нажмите вверху внутреннего окна кнопку с изображением
страницы. Прочитайте краткие теоретические сведения. Составьте конспект.
(Если вы забыли, как работать с системой компьютерного моделирования, про-
читайте ВВЕДЕНИЕ, с. 5 еще раз.)
Цель работы
• Знакомство с компьютерным моделированием цепей постоянного тока.
• Исследование зависимости мощности и КПД источника постоянного тока
от сопротивления внешней цепи.
Краткая теория
Закон Ома для полной цепи
r
R
E
I
+
= , (1)
I - сила тока в цепи; Е - электродвижущая сила источника тока, включённого в
цепь;
R - сопротивление внешней цепи; r- внутреннее сопротивление источника
тока.
Мощность, выделяемая во внешней цепи:
()
R
rR
E
RIP
2
2
2
1
+
==
. (2)
Из формулы (2) видно, что при коротком замыкании цепи (
R→0) и при
R→∞ эта мощность равна нулю. При всех других конечных значениях R мощ-
ность
Р
1
> 0. Следовательно, функция Р
1
имеет максимум. Значение R
0
, соответ-
ствующее максимальной мощности, можно получить, дифференцируя
Р
1
по R и
приравнивая первую производную нулю
(
)
(
)
()
0
]2[
4
0
0
2
0
2
1
=
+
+−+
=
rR
RrRrRE
dR
dP
. (3)

Страницы