Потребитель (приёмник, нагрузка)

Основными зависимостями, описывающими, режим работы приемника, являются:

 или  – зависимость напряжения приёмника от режима работы;

 или  – зависимость мощности приёмника от режима работы;

 – зависимость тока приёмника от его режима работы.

Для схемы рис.10.а сопротивление линии  и внутреннее сопротивление генератора  по отношению к приемнику можно объединить в одно эквивалентное внутреннее сопротивление источника

.

В этом случае схема цепи по структуре будет иметь вид схемы на рис10.б или схемы на рис.2. Поэтому вышеприведенные режимные характеристики приемника будут соответствовать () следующим характеристикам, приведенным на рис.5. или рис. 6:

Также этой схеме соответствуют режимные характеристики источника ЭДС

Следует заметить, что согласованный режим работы приемника и источника осуществим при условии

.

Если необходимо исследовать и линию электропередачи, то сопротивление линии  и внутреннее сопротивление генератора  по отношению к приемнику можно объединить в одно эквивалентное сопротивление линии

.

В этом случае схема на рис. 10.а преобразуется в схему на рис. 10.в. Режимные характеристики источника, линии электропередачи и приемника для этой схемы будут соответствовать следующим режимным характеристикам, приведенным на рис. 5 или на рис. 6:

В данном случае источник является идеальным источником ЭДС и можно говорить о КПД линии электропередачи

 

Указания по выполнению работы

1. В данной лабораторной работе в качестве экспериментальной используется цепь постоянного тока. При этом ее схема замещения выбрана подобной схеме на рис. 10.в.

2. Источник электропитания моделируется идеальным источником ЭДС. Для этого в процессе эксперимента напряжение на выходе источника поддерживается одинаковым с помощью регулятора напряжения.

3. В качестве моделей для линии передачи и приёмника используются реостаты. При этом величина сопротивления реостата в линии электропередачи остается постоянной в течение эксперимента, величина реостата, моделирующего приемник, уменьшается от максимального значения до нуля.

4. При выборе реостатов руководствоваться условием

.

5. Ток при  не должен превышать значения

 

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую цепь по схеме на рис.11. Исследования начинать при полностью введенном реостате .

2. Установить значение напряжения () источника питания, заданное преподавателем. Ключ  разомкнуть и исследовать режим холостого хода. Данные измерений занести в соответствующую строку таблицы.

3. Замкнуть ключ  и, плавно уменьшая сопротивление , от его значения при холостом ходе, установить 3 – 4 промежуточных режима (между режимом холостого хода и согласованным режимом). При этом показания вольтметров в каждом промежуточном режиме должны находиться в пределах

.

Показание вольтметра  во всех опытах должно оставаться одинаковым и равным его показанию в опыте холостого хода. Для этого перед началом измерений в каждом опыте установить это показание с помощью регулятора напряжения источника питания. Данные измерений занести в таблицу.

4. Установить согласованный режим работы приемника. При этом показания вольтметров  и  должны соответствовать значениям . Показание вольтметра  установить таким же, как и в опыте холостого хода. Данные измерений занести в таблицу.

5. Исследовать 3 – 4 промежуточных режима (между согласованным режимом и режимом короткого замыкания), уменьшая величину сопротивления . При этом показания вольтметров  и  должны отвечать соотношению

,

показания вольтметра  поддерживаются одинаковыми и равными величине, установленной в опыте холостого хода.

6. Полностью вывести реостат  () и исследовать режим короткого замыкания. Данные измерений занести в таблицу.

7. По результатам эксперимента построить графики зависимостей (по указанию преподавателя)

 

 

 

 

или

 

.

 

Зависимости построить в одной системе координат (но в разных масштабах), используя рис. 5 или рис. 6.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Касаткин С.А., Перекалин М.А. Электротехника: Учебник для неэлектротехн. специальн. ВУЗов. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1959 (подразделы 1 – 6, 1 – 7, 1 – 8, 1 – 9).

2. Касаткин С.А., Немцов М.В. Электротехника: Учебн.пособие для ВУЗов. М.: Издательский центр «Академия», 2005 (подразделы 1.6, 1.9, 1.18).

3. Общая электротехника: Учебн. пособие для ВУЗов/Под ред. А.Т.Блажкина. М.: Энергоатомиздат, 1986 (подразделы 1 – 3, 1 – 4).

4. Борисов Ю. М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника: Учебник для ВУЗов. М.: Энергоатомиздат, 1985 (подразделы 1.5, 1.6, 1.8, 1.9, 1.10).

5. Электротехника: Учебник для неэлектротехнических специальностей ВУЗов / Под ред. В.Г.Герасимова. М.: Высшая школа, 1985 (подразделы 1.4, 1.14).

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите характерные режимы работы источника, приемника и линии электропередачи и дайте характеристику каждому режиму.

2. Какие факторы влияют на КПД линии передачи?

3. Какие причины вызывают изменение напряжения на зажимах потребителей?

4. Проанализируйте зависимости, приведённые на рис.5 или на рис.6 (по указанию преподавателя).

 

 

_

R пров.

Рис.1.

Рис. 2.

Рис. 3.

Рис. 4.

Рис. 5.

Режим холостого хода

Рис. 6.

;       .

Рис. 7.

Источник питания

Линия электропередачи

Приёмник

Рис. 8.

Рис. 9.

       

Рис. 10.

_

Рис. 11.

Примечание (режимы работы источника)			Холостой ход				Согласованный режим				Режим короткого замыкания
Результаты вычислений	η	%
	P пр.	Вт
	P ист.	Вт
	∆ P	Вт
	Rпр/Rл	--
	Rпр	Ом
	R л	Ом
Данные измерений	I	А
	U 2	В
	∆ U	В
	U 1	В
№ опыта			1	2	3	4	5	6	7	8	9

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: