Обработка результатов измерений
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ
ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ
Выполнил(а):
студент группы ____________________
___________________________________
Проверил(а):
___________________________________
Дата: ______________
Лабораторная работа № 4-21
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ
Цель работы: Определить основные параметры исследуемого источника постоянного напряжения: ЭДС и внутреннее сопротивление двумя разными способами.
Приборы и принадлежности:блок генератора напряжений ГН1, блок амперметра-вольтметра АВ1, стенд с объектами исследования С3-ЭМ01, соединительные провода.
Краткая теория
В работе используется источник постоянного тока, принципиальная схема работы которого приведена на рис.
Основные параметры источника – ЭДС и внутреннее сопротивление – в работе определяются двумя способами.
Первый способ основывается на законе Ома для замкнутой электрической цепи, который выражается формулой:
(1)
в которой
I –…………………………………………………………………………………...;
–…………………………………………………………………………………..;
R –…………………………………………………………………………………..;
r –………………………………………………………………………………..…..
Сила тока короткого замыкания – это ……………………………………
……………………………………………………………………………………..
Формула зависимости напряжения на нагрузке UR от силы тока в цепи:
(2)
Данная линейная зависимость и используется в работе для нахождения параметров источника. ЭДС источника определяется ……..………………, а внутреннее сопротивление источника тока вычисляется по формуле:
(3)
Второй способ определения параметров источника следующий: ЭДС источника непосредственно измеряется, а для нахождения внутреннего сопротивления используется график зависимости …………………….…………….. от ………………………………. нагрузки.
Мощность на нагрузке вычисляется по формуле:
(4)
Максимальная полезная мощность на нагрузке вычисляется по формуле:
(5)
Построив график данной зависимости, по ней определяют внутреннее сопротивление источника, используя то, что полезная мощность достигает наибольшего значения при условии ……………
Экспериментальная часть
Собрать электрическую цепь согласно прилагаемой схеме. В качестве исследуемого источника напряжения используется генератор постоянного тока с возможностью отключения внутреннего сопротивления r.
Изменяя сопротивление нагрузки R согласно приведенным в таблице значениям, измерить силу тока в цепи I и напряжение на нагрузке UR. Полученные результаты занести в таблицу.
Отключить внутреннее сопротивление источника напряжения и измерить ЭДС источника, подключив вольтметр непосредственно к выводам источника. Полученное значение 2 занести в таблицу.
Таблица
| № | R , Ом | I, мА | UR , В | PR , мВт | 1 , В | Iкз , мА | r1 , Ом | PRmax1, мВт |
| 2 , В | r2 , Ом | PRmax2, мВт | ||||||
Студент(ка) гр. ____ _________________________________ (указать ФИО)
Дата выполнения _________ Преподаватель _________________
Обработка результатов измерений
1. По данным таблицы построить график зависимости напряжения на нагрузке UR от силы тока I.
2. Продлить график до пересечения с осями. В точке пересечения с осью UR определить и записать в таблицу величину ЭДС 1. В точке пересечения с осью I определить и записать в таблицу силу тока короткого замыкания Iкз.
3. Вычислить внутреннее сопротивление источника r1 по формуле (3) и занести в таблицу.
r1 =
4. Вычислить полезную мощность на нагрузке PR по формуле (4) для каждого сопротивления R. Результаты занести в таблицу.
PR1 =
5. Вычислить максимальное значение полезной мощности PRmax1 по формуле (5). Результат занести в таблицу.
PRmax1 =
6. По данным таблицы построить график зависимости полезной мощности PR от сопротивления нагрузки R.
7. По графику определить максимальную полезную мощность PRmax2 и соответствующее ей сопротивление R=r2. Результаты занести в таблицу.
Выводы
В данной лабораторной работе двумя способами определяли …………………...
……………………………………………………………………………………….…....
Измерены значения …………………………………………………………….….........
……………………………………………………………………………………….…....
……………………………………………………………………………………….…....
По измеренным значениям построен график зависимости …………………………..
……………………………………………………………………………………….…....
Зависимость UR=f(I) получилась ….…………………, соответствующая (или не соответствующая) теории.
По графику определены значения величин:
………………
………………
Вычислено ……………………………………………………………………………….
При отключенном внутреннем сопротивлении источника вольтметром измерена величина …………. Получено значение ………………….
Рассчитана …………………….. мощность.
Построен график зависимости ………………………………………….……………..
……………………………………………………………………………………….…....
Зависимость PR=f (R) получилась …………………, соответствующей (или не соответствующей) теории.
По графику определены значения величин:
………………
………………..
Значения величин ……………… и .…………….……………………….……………., определенные разными методами, получились……………………………………….