6.6 Устройство и принцип работы

Измерительная схема установки представлена на рисунке 6.1.

Исследуемый источник напряжения представляет собой два последовательно соединенных источника тока с ЭДС e₁ иe₂. Для искусственного увеличения внутреннего сопротивления междуe₁иe₂включается добавочное сопротивлениеr.

Миллиамперметр служит для измерения тока в цепи. Вольтметром измеряется ЭДС исследуемого источника тока и напряжение во внешней цепи. Сопротивление внешнего участка цепи Rизменяется с помощью магазина резисторов. Внутреннее сопротивление источника определяют по графикам зависимостиP_R=f₁ (R) и=(R). По графикам зависимостиP_R=f₁ (R),P=f₂ (R) оцениваются потери мощности источника тока при некоторых значениях внешнего сопротивления, конкретное значение которого указывает преподаватель.

6.7 Методика проведения эксперимента

6.7.1 Собрать рабочую цепь по схеме рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема рабочей цепи

6.7.2 С помощью вольтметра измерить ЭДС источника =₁+₂, подключив вольтметр к полюсам исследуемого источника тока. При этом магазин резисторов должен быть отключен от цепи. Хотя такое измерение ЭДС не является точным, в данной работе этой точности вполне достаточно.

6.7.3 Включить магазин резисторов в цепь. Замыкая ключ K, измерить ток Iв цепи и падение напряженияU_Rна внешнем участке цепиRпри возможных различных значениях сопротивления резистора, изменяяRс шагом 50 Ом до 1000 Ом.

6.7.4 Данные занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

№	, В	rдоб,Ом	R, Ом	I, A	UR,В	P,Вт	PR,Вт	h,%

 

6.7.5 По показаниям приборов вычислить и занести в таблицу 6.1 полную мощность P=I, мощность, выделенную во внешней цепиP_R=IU_R и КПД источника. Вычисления произвести для всех значенийR, взятых в эксперименте.

6.7.6 Рассчитать абсолютную погрешность полной мощности и мощности выделенной во внешней цепи по формулам:

, (6.6)

, (6.7)

где I = 510^-4А;=U = 0,03 В.

6.7.7 Построить графики зависимости КПД источника тока, полной мощности и мощности, выделенной во внешней цепи, от внешнего сопротивления. (Оба графика мощности P_R=f₁ (R),P=f₂ (R) выполнить на одном чертеже).

6.7.8 По графикам P_R=f₁ (R) и=(R) определить внутреннее сопротивление исследуемого источника тока, воспользовавшись тем, что приR=rКПД источника равен 50%, а мощность, выделенная во внешней цепи, максимальна.

6.7.9 По графикам P_R=f₁ (R),P=f₂ (R) оценить потери мощности внутри источника тока при двух-трех значениях внешнего сопротивления, указанных преподавателем.

6.8 Контрольные вопросы

А) Что называется ЭДС источника тока?

Б) Почему при измерении ЭДС источника тока с помощью вольтметра надо выбрать вольтметр с большим внутренним сопротивлением?

В) Как определяется и от чего зависит мощность, выделяемая во внешней цепи? При каком условии она максимальна?

Г) При каком условии максимальна полная мощность источника?

Д) Какие режимы работы могут быть у источника тока?

Е) Какими величинами можно характеризовать источник тока и его действие в цепи?

Ж) Как можно измерить ЭДС источника тока?