Творческие
лабораторные работы по физике
 
<<< К СОДЕРЖАНИЮ
МЕТОД. ЗАМЕЧАНИЯ
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИВерсия для печати
Л/р № 13. Исследование зависимости КПД источника тока от нагрузки.

Цель работы: Найти, как КПД источника тока зависит от сопротивления нагрузки R.

Оборудование: Источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Вводная часть: Как известно КПД источника тока можно подсчитать так: КПД = Pполезн/Pзатр. Мощность P = IU. Полезная мощность - это мощность, выделяющаяся при нагревании током реостата сопротивлением R: Pполезн = IU. Затраченная мощность - это мощность, выделяющаяся во всех элементах цепи, включая внутреннее сопротивление источника тока r: Pзатр= Iε. Тогда КПД = U/ε.
Меняя сопротивление цепи R (сопротивление реостата), измеряя при этом напряжение U и силу тока I в цепи, можно будет узнать, как КПД меняется при изменении сопротивления R (нагрузки на источник тока).
ЭДС ε источника тока найдем, используя пару, найденных нами в ходе работы, значений тока и напряжения. Лучше брать неблизкие значения, например:

U1 + I1rI = εI  ;   Взяв еще одну пару уравнений,
можно будет найти еще одно значение ε и r:
    U2 + I2rII = εII  ;
U5 + I5rI = εI U6 + I6rII = εII
а по ним вычислить средние значения εср и Δεср, что даст большую точность: εср = (εI+ εII)/2; Δεср = (|εср - εI|+ |εср - εII|)/2.
Сопротивление цепи найдем по закону Ома для участка цепи: R = U/I.
Откладывая по горизонтальной оси значения R, а по вертикальной оси значения КПД, получим нужный нам график зависимости КПД(R), т.е. достигнем цели нашей работы.

Ход работы:Схема для л/р
Много лучше ход работы разработать самим. В крайнем случае, смотри подсказку.
Контрольные вопросы:
1. Покажите, что полученный вами график полностью соответствует графику функции КПД(R) =R/(R + r). Привлеките свои познания из математики.
2. Каков физический смысл асимптоты вашего графика?
3. Начертите график зависимости КПД источника тока от силы тока I, используя ваши данные. В какую точку упирается график КПД(I) по оси I?
4. Каков КПД вашего источника тока при коротком замыкании?
5. Как добиться максимального КПДmax = 100%?

<<< К СОДЕРЖАНИЮ
© 1975-2013. Н.В. Смирнов
Яндекс цитирования