Режими роботи джерела електричної енергії

Лабораторна робота
Тема: Режими роботи джерела електричної енергії

Мета: Вивчити режими роботи електричної енергії, визначити його внутрішній опір, проаналізувати співвідношення між ЕРС і напругою на його затискачах.

Порядок виконання роботи.
1. Зібрати ел. коло за схемою.

Рис 1.Схема джерела E ₁ в генераторному режимі.
Рис 2.Схема джерела E ₁ в режимі споживача.
Таблиця 1 .- Прилади й устаткування.

Найменування	Кількість	Технічна характеристика
Досліджуваний джерело ЕРС, E 1	1	Джерело постійного струму, U = 12В
Джерело ЕРС, E 2	1	Джерело постійного струму, U = 48В
Міліамперметр	1
Вольтметр	1
Резистори:	2	Ом

2. Включити ланцюг. Виміряти силу струму і напругу на затискачах джерела при 3-4 значеннях опору реостата. Результати вимірювань записати в таблицю 1.

Таблиця 1-Дані дослідження джерела в режимі генератора.

З досвіду				З розрахунку
E 1 [B]	U [B]	I [A]	U 0 [A]		R 0 [A]	P ген. [Bm]	P потр [Bm]	P 0 [Bm]	η
12	1,3	1,3	10,66		8,2	15,6	1,69	13,86	0,11
12	7,8	1,3	4,16		3,2	15,6	10,14	5,4	0,65
12	3,9	1,3	8,06		6,2	15,6	5,07	10,48	0,33

E ₁ = 12B; I = 1,3 A;
Якщо R = 1ом:
U = IR = 1,3 · 1 = 1,3 B
Ом
P _ген. = E ₁ I = 12.1, 3 = 15,6 Вт
P _потр. = UI = 1,3 · 1,3 = 1,69 Вт
P ₀ = I ² R ₀ = 1,3 ² · 8,2 = 13,86 Вт

U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 8,2 = 10,66 B
Якщо R = 6Ом:
U = IR = 1,3 · 6 = 7,8 У
R ₀ = 3,2 Ом
P _потр. = UI = 7,8 · 1,3 = 10,14 Вт
P ₀ = I ² R ₀ = 1,3 ² · 3,2 = 5,4 Вт
η = 0,65
U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 3,2 = 4,16 В
Якщо R = 3Ом:
U = IR = 1,3 · 3 = 3,9 У
R ₀ = 6,2 Ом
P _потр. = UI = 3,9 · 1,3 = 5,07 Вт
P ₀ = I ² R ₀ = 1,3 ² · 6,2 = 10,48 Вт
η = 0,33
U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 6,2 = 8,06 В

Таблиця 2-Дані дослідження джерела в режимі споживача.

З досвіду				З розрахунку
E 1 [B]	E 2 [B]	U [B]	I [A]	U 0 [B]	R 0 [Oм]
12	48	1,3	1,3	34,7	26,7
12	48	7,8	1,3	28,21	21,7
12	48	3,9	1,3	32,11	24,7

E ₁ = 12 B; E ₂ = 48 B; I = 1,3 A;
Якщо R = 1ом:
U = IR = 1,3 · 1 = 1,3 B;
Ом
U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 26,7 = 34,7 В
Якщо R = 6Ом:
U = IR = 1,3 · 6 = 7,8 У
R ₀ = 21,7 Ом
U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 21,7 = 28,21 У
Якщо R = 3Ом:
U = IR = 1,3 · 3 = 3,9 У
R ₀ = 24,7 Ом
U ₀ = IR ₀ = 1,3 · 24,7 = 32,11 У

Контрольні питання
1. Генератор, акумуляторна батарея, генератор використовує механічну і магнітну енергію, а акумуляторна батарея-хімічну.
2. Режим генератора і режим споживача.
3. R → ∞, I → 0, U = E.
4. R → 0, I → E / R + R ₀ = E / R ₀ + R _пр = I _к.з..
5. До затискачів джерела підключити вольтметр.
6. Виміряти ЕРС джерела і напруга в зовнішньому ланцюзі, а потім виконати дію: U ₀ = EU.; R ₀ = U ₀ / I.