P=A/t
Скорость, с которой какая либо энергия преобразуется в источнике в электрическую, называется мощностью генератора (источника)
Pг = Аг/t = еIt/t = еI
Скорость, с которой электрическая энергия преобразуется во внешнем участке цепи в другие виды энергии, называется мощностью потребителей.
P=A/t=UIt/t=UI
Мощность, определяющая непроизводительный расход энергии, например на тепловые потери в генераторе называется мощностью потерь.
Pв = Ав/t = UвIt/t = UвI
Таким образом мощность генератора равна сумме мощностей потребителя и потерь.
Pг = Р + Рв
Это выражение называется баланс мощности электрической цепи.
Единица измерения мощности Ватт (Вт). 1 Вт=1 Дж/1 с.=1 В∙1А.
Электрическая энергия измеряется в ватт-часах (Вт∙ч) или киловатт-часах (кВт∙ч). Один киловатт- час это работа, совершаемая в течении одного часа при мощности один киловатт. 1кВт∙ч=1000 Вт∙ч, 1 Вт∙ч=3600 Дж.
Коэффициентом полезного действия (КПД) источника называется отношение полезной мощности к полной мощности источника. Полезная мощность это мощность потребителя, а полная мощность - мощность генератора.
КПД = Р∙100% / Рг = IU∙100% / Iе = U∙100% /е
Необходимое оборудование:
Персональный компьютер с установленной обучающей программой Electronics Workbench.
Порядок выполнения работы:
1. Загрузить программу Electronics Workbench.
2. Собрать виртуальную схему, согласно рисунка.
3. Установить внутреннее сопротивление источника (Rист = 10 Ом) и ЭДС генератора (e), согласно своего варианта в таблице №1.
Таблица №1
| Вариант | |||||||||||||||
| e; В |
4. Изменяя сопротивление нагрузки (Rнагр) согласно таблицы №2 измерять падение напряжения на нагрузке (Uнагр), падение напряжения на источнике (Uист) и ток в цепи (I). При Rнагр = 0 наступает режим короткого замыкания, при Rнагр = ∞ (10000000 Ом) режим холостого хода. Результаты измерений занести в таблицу №2.
Таблица №2
| Rнагр | Uнагр | Uист | I | Рист | Рпотерь | Рпз | η |
| Ом | В | В | А | Вт | Вт | Вт | % |
| изменяем | измеряем | измеряем | измеряем | Рист = e∙I | Рпотерь = = Uист ∙ I | Рпз = =Uнагр ∙ I | η = 100 ∙ ∙ Рпз/Рист |
5. Рассчитать мощность источника (Рген), мощность потерь в источнике (Рпотерь), полезную мощность (Рпз) и КПД источника (η) при различных значениях сопротивления нагрузки (Rнагр). Результаты расчетов занести в таблицу №2.
6. Построить зависимости Рист = f(I), Рпотерь = f(I), Рпз = f(I), η = f(I) на одном графике.
7. Сделать вывод о зависимости полезной мощности и КПД от тока в цепи, а так же о справедливости уравнения баланса мощностей (Рист = Рпотерь + Рпз).
________
Контрольные вопросы.
- Какая электрическая цепь называется замкнутой.
_____________________ _____________________
- Сформулируйте выражение баланса мощности.
____________________________
______________
Оценка __________ Преподаватель ___________ (_________________)
8. Лабораторная работа № 8 «Определение мощности потерь в проводах и КПД линии».
Цель работы
Практически определить мощность потерь в проводах Рп и КПД линии.
