Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin. Исакова О.П - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГУ | Астрахань

Составители: 

Рубрика: 

Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., 2007
7
A
U
q
=
. (1.3)
Между U и ∆φ имеется связь, вытекающая из формул (1.1), (1.2) и
(1.3)
U
ε ϕ
= − ∆
. (1.4)
Обозначив внутреннее сопротивление источника тока
r
и подставив
закон Ома
U Ir
в уравнение связи (1.4), получим для разности потенциа-
лов на выходе источника тока:
Ir
ϕ ε
∆ = −
. (1.5)
Поскольку ЭДС в нагрузке отсутствует, а электрическое поле явля-
ется потенциальным, то легко получить, что разность потенциалов на вы-
ходе источника тока равна падению напряжения на нагрузке (
ист нагр
U
ϕ
∆ =
).
В соответствии с этим выражение (1.5) можно записать
U Ir
ε
= −
, (1.6)
где
U
— падение напряжения на нагрузке.
Зависимость U(I) называется нагрузочной характеристикой источни-
ка тока. Как следует из выражения (1.6), построив график U(I), можно най-
ти ε источника тока и его r, по значениям отсекаемых на осях U и I линией
нагрузочной характеристики
0
,
I
U
ε
=
=
0
U
r
I
ε
=
=
. (1.7)
Из определения мощности как скорости совершения работы
dA
N
dt
= ,
определения
ε
(1.1) и определения силы тока
dq
I
dt
= можно получить фор-
мулу мощности, развиваемую источником ЭДС,
N I
ε
=
. (1.8)
Подставив в (1.8) закон Ома для полной цепи
I
R r
ε
=
+
, получим
полную мощность, выделяемую во всей цепи:
2
N
R r
ε
=
+
. (1.9)
В нагрузке выделяется только часть этой мощности,
R
N UI
=
, (1.10)
или
2
R
N I R
=
, (1.11)
или 
                                     A
                                      U=
                                       .                           (1.3)
                                     q
        Между U и ∆φ имеется связь, вытекающая из формул (1.1), (1.2) и
(1.3)

                                 U = ε − ∆ϕ .                                    (1.4)

      Обозначив внутреннее сопротивление источника тока r и подставив
закон Ома U = Ir в уравнение связи (1.4), получим для разности потенциа-
лов на выходе источника тока:
                                 ∆ϕ = ε − Ir .                        (1.5)
      Поскольку ЭДС в нагрузке отсутствует, а электрическое поле явля-
ется потенциальным, то легко получить, что разность потенциалов на вы-
ходе источника тока равна падению напряжения на нагрузке ( ∆ϕист = U нагр ).
В соответствии с этим выражение (1.5) можно записать
                                 U = ε − Ir ,                         (1.6)
где U — падение напряжения на нагрузке.
      Зависимость U(I) называется нагрузочной характеристикой источни-
ка тока. Как следует из выражения (1.6), построив график U(I), можно най-
ти ε источника тока и его r, по значениям отсекаемых на осях U и I линией
нагрузочной характеристики
                                                     ε
                              ε = U I =0 , r =            .                      (1.7)
                                                 IU = 0
                                                                                 dA
        Из определения мощности как скорости совершения работы N =                  ,
                                                                                 dt
                                                              dq
определения ε (1.1) и определения силы тока I =                  можно получить фор-
                                                              dt
мулу мощности, развиваемую источником ЭДС,
                               N =εI .                                           (1.8)
                                                                       ε
        Подставив в (1.8) закон Ома для полной цепи I =                     , получим
                                                                      R+r
полную мощность, выделяемую во всей цепи:
                                           ε2
                                   N=            .                               (1.9)
                                      R+r
        В нагрузке выделяется только часть этой мощности,
                                  N R = UI ,                                    (1.10)
или
                                   NR = I 2R ,                                  (1.11)
или



Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., 2007                                                 7

Страницы