Стислі теоретичні відомості
При проходженні електричного струму І по ділянці кола з опором R здійснюється перетворення електричної енергії в теплову. Кількість електричної енергії W, перетвореної в теплову за час t, визначається за законом Джоуля–Ленца: W = I 2 Rt.
Потужність Р є кількість енергії, що перетворюється за одиницю часу: P = W/t = I 2 R або P = U 2 /R.
Замінивши добуток I · R напругою U (згідно закону Ома) отримаємо формулу для визначення потужності Р, що характеризує інтенсивність процесу перетворення електричної енергії в тепло або інші види енергії: P = UI.
Основними одиницями виміру для потужності є ват (Вт), а для електричної енергії – ват–секунда (Вт×сек.) або джоуль (Дж). На практиці частіше використовують більш великі одиниці виміру:
1 Кіловат (КВт) = 1000 ват;
1 Кіловат–година (КВт×год.) = 3,6×106 ват–секунд або джоулів.
Розглянемо баланс потужностей в найпростішому колі. Для цього помножимо всі складові рівняння E = IR дж + IR п + IR н на І Þ EІ = I 2 R дж + I 2 R п + I 2 R н.
Добуток EІ є повна електрична потужність Р, яку має джерело. Частина цієї потужності D Р дж = I 2 ·R дж втрачається в самому джерелі у вигляді тепла. Різниця Р – D Р дж є потужність, що віддається джерелом в зовнішнє коло.
В проводах лінії також втрачається у вигляді тепла частина потужності D Р п = I 2· R п. Потужність, що залишилась Р н = I 2 ·R н = U н· І споживається навантаженням.
Баланс потужностей полягає в рівності значень суми повних електричних потужностей джерел кола і суми потужностей, що споживаються елементами кола.
|
|
|
Втрати потужності в джерелах живлення сучасних енергетичних установок відносно невеликі. Потужні енергетичні генератори мають високий к.к.д., що досягає значення 0,95 і вище.
При передачі споживачам однієї і тієї ж потужності Р н = U н· І струм, що протікає по лінії, буде тим менший, чим вища напруга установки. Втрати потужності в лінії пропорційні квадрату величини струму. Отже, підвищення напруги, наприклад, в 10 разів призводить до зниження втрат потужності в лінії передачі в 100 разів. Цим пояснюється використання все більш високих напруг в енергетичних установках.
Хід роботи
1. Зібрати схему (на платі №1), представлену на рисунку нижче:
Рисунок 5.2 – Схема паралельного з‘єднання опорів.
2. На блоці живлення встановити перемикач «~ 6.3 B –» в положення «–».
3. Після подачі напруги на схему встановити значення живлячої ЕРС Е = 5 В за допомогою потенціометра на лицьовий панелі блоку живлення. Значення напруги контролювати вольтметром V1.
4. Записати значення струмів і напруг в схемі в таблицю 5.1.
Таблиця 5.1 – Таблиця вимірювань та розрахунків.
| Е, В | I 1, А | I 2, мА | I 3, мА | U 2, B | U 3, B | U 4 = U 5, B |
| Рдж, Вт | Р 2, Вт | Р 3, Вт | Р 4, Вт | Р 5, Вт | Адж, Дж | Адж, кВт∙г |
|
|
|
5. Розрахувати та занести в таблицю 4.1 значення потужності джерела живлення.
.
6. Розрахувати значення потужностей всіх споживачів схеми.
, 
, 
, 
.
7. Перевірити баланс потужності.
.
8. Розрахувати роботу джерела живлення за 1 годину.
9. Протокол повинен містити назву, мету роботи, перелік та метрологічні параметри приладів, схему на рис. 5.2, таблицю 5.1, розрахункові формули та результати, висновок про виконання балансу потужності.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!