Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторна робота №3. Тема: Внутрішній опір та узгодження в джерелах струму
|
|
Тема: Внутрішній опір та узгодження в джерелах струму
Мета: Виміряти напругу U на клемах декількох джерел струму як функцію сили струму, змінюючи зовнішній опір Re, і розрахувати напругу без навантаження U0, і внутрішній опір Ri.
Хід роботи
У першому блоці дослідів вимірювалася вольт-амперна характеристика, коли у якості джерела був генератор струму.
Згідно з теорією, вона має бути така:
(1)
(2)
Дані, отримані у цих вимірах, наведені у Таблиці 1:
Таблиця 1
| Генератор струму | |
| U, В | I, A |
| 12.2 | 0.125 |
| 12.22 | 0.5 |
| 12.19 | 0.75 |
| 12.18 | |
| 12.17 | 1.25 |
| 12.16 | 1.5 |
| 12.17 | 1.75 |
| 12.17 |
Побудуємо графічну залежність U(I) на Малюнку 1:
Малюнок 1
Залежність U(I) на генераторі струму
Ця залежність лінійна. Використовуючи (1), отримаємо:
Ri=0, 0156, Ом; U0=12.2, B
У другому блоці дослідів вимірювалася вольт-амперна характеристика, коли у якості джерела був акумулятор.
Дані, отримані у цьому досліді, наведені у Таблиці 2:
Таблиця 2
| Акумулятор | |
| U, В | I, A |
| 12.36 | 0.125 |
| 12.32 | 0.5 |
| 12.3 | 0.625 |
| 12.27 | 0.75 |
| 12.24 | 0.875 |
| 12.22 | |
| 12.2 | 1.125 |
| 12.18 | 1.25 |
| 12.16 | 1.375 |
| 12.14 | 1.5 |
| 12.12 | 1.625 |
| 12.1 | 1.75 |
| 12.08 | 1.875 |
Побудуємо графічну залежність U(I) для цих даних на Малюнку 2:
Малюнок 2
Залежність U(I) для акумулятора
Аналогічно першому блоку вимірів, маємо:
Ri=0, 1677, Ом; U0=12.392, B
У третьому блоці дослідів ми вимірювали вольт-амперну характеристику, коли у якості джерела була батарейка. Дані, отримані у цьому досліді, наведені у Таблиці 2:
Таблиця 3
| Батарейка | |
| U, B | I, A |
| 3.22 | 0.04 |
| 3.05 | 0.05 |
| 2.85 | 0.07 |
| 2.67 | 0.08 |
| 2.57 | 0.09 |
| 2.43 | 0.1 |
| 2.28 | 0.11 |
| 2.18 | 0.12 |
| 2.06 | 0.13 |
| 1.91 | 0.14 |
| 1.83 | 0.15 |
| 1.25 | 0.2 |
| 1.37 | 0.19 |
| 1.5 | 0.18 |
| 1.62 | 0.17 |
Побудуємо графік залежності U(I) для цих даних на Малюнку 3:
Малюнок 3
Залежність U(I) для батарейки
Аналогічно першому і другому блоку вимірів, маємо:
Ri=12.144, Ом; U0=3.65, B
Максимальна потужність джерела струму буде тоді, коли U=U0/2. При цьому отримаємо, що Re=Ri.
Відповідне значення у Таблиці 2:
U=1, 83B; I=0, 15Aі
Тоді Ri=Re=U/I
Ri=12, 2 Ом
Тоді максимальна потужність батарейки P0= 0, 27 Вт.
Обрахуємо значення потужності, нормованої до максимальної у кожній точці, а також значення Re, за формулою (2), та значення Re/Ri.
Отримані дані занесемо у Таблицю 4:
Таблиця 4
| P, Вт | P/Po | Rе, Ом | Re/Ri |
| 0.13 | 0.47 | 80.50 | 6.63 |
| 0.15 | 0.56 | 61.00 | 5.02 |
| 0.20 | 0.73 | 40.71 | 3.35 |
| 0.21 | 0.78 | 33.38 | 2.75 |
| 0.23 | 0.84 | 28.56 | 2.35 |
| 0.24 | 0.89 | 24.30 | 2.00 |
| 0.25 | 0.91 | 20.73 | 1.71 |
| 0.26 | 0.95 | 18.17 | 1.50 |
| 0.27 | 0.98 | 15.85 | 1.31 |
| 0.27 | 0.97 | 13.64 | 1.12 |
| 0.27 | 1.00 | 12.20 | 1.00 |
| 0.25 | 0.91 | 6.25 | 0.51 |
| 0.26 | 0.95 | 7.21 | 0.59 |
| 0.27 | 0.98 | 8.33 | 0.69 |
| 0.28 | 1.00 | 9.53 | 0.78 |
Побудуємо залежність P/P0(Re/Ri) на Малюнку 4:
Малюнок 4
Залежність P/P0(Re/Ri) для батарейки
