11645

Измерение потерь напряжения в проводах.

Лабораторная работа

Физика

Измерение потерь напряжения в проводах Цель работы: Ознакомление с общими принципами передачи электрической энергии на большие расстояния и определение потерь напряжения в моделях электрических линий. Теоретическое введение. Передача электрической эне...

Русский

2013-04-10

108 KB

51 чел.

Измерение потерь напряжения в проводах

    Цель работы:  Ознакомление с общими  принципами передачи электрической энергии на большие расстояния и определение потерь напряжения в моделях электрических линий.  

Теоретическое введение.

Передача электрической энергии от генератора к приемникам обычно происходит по проводам, которые образуют электрическую сеть. В простейшем случае энергия передается по двум проводам(длина каждого провода l). Провода и приемник энергии образуют неразветвленную цепь:

                                    

Сопротивление каждого провода  определяется известной формулой:

               

где  - удельное сопротивление провода, - площадь его поперечного сечения.

Поскольку проводов два, то очевидно, что общее сопротивление линии:

                

При передаче энергии в результате падения напряжения в проводах

(на сопротивление  ) напряжение в конце линии U1 (т.е. напряжение  потребителя) меньше напряжения U1 в начале (на зажимах генератора). Разность напряжений U1 и U2  называется потерей напряжения и обозначается U :

              U= U1- U2

По закону Ома для участка цепи эта величина равна:

              U= I= 2 I

Обычно участок сети состоит из нескольких приемников электроэнергии.

Например, имеется три приемника с токами в них I1, I2, I3, присоединенных в различных местах линии.

В этом случае потери напряжения в линии можно вычислить по формуле:

           

         U=( I1 L1 + I2 L2+ I3 L3 ),

где L1= l1, L2= l1+ l2, L3= l1+ l2+ l3 .  

При передаче энергии некоторая ее часть теряется в проводах (расходуется на нагрев).

В качестве величины, характеризующей эффективность передачи энергии, используется

коэффициент полезного действия (к.п.д.) электрической сети, который определяется

следующим образом:

          

где и  - это мощность на входе линии и мощность потерь. Мощность потерь равна:

         или       (1)

Мощность потерь и есть та величина, которая показывает, какая доля начальной энергии теряется в проводах при ее передачи. С учетом определения мощности тока и равенства

  1.  для к.п.д. можно записать следующую цепочку равенства:

        

Диаметр провода (d) равен 0.5(мм), 0.0005 м.

Длина провода(l) равна 1.11 м.

S=Пd/4=3.14*2.5*10/4

- К.П.Д.

                                       Таблица измерений.

,Ом *м

I, A

U1, B

U2, B

U, B

U, B

, Вт

1 линии

(сталь)

7.22*10

1

0.5

9

5

4

4.08

2.04

0.55

2

0.175

9

7

2

1.42

0.25

0.77

3

0.175

9

7

2

1.42

0.25

0.77

4

0.5

9

5

4

4.08

2.04

0.55

5

0.775

9

2

7

6.51

4.9

0.22

2 линии

(нихром)

12.69*10

1

0.75

9

2.5

6.5

5.75

4.31

0.27

2

0.5

9

3

6

5.17

2.58

0.33

3

0.575

9

3

6

5.19

2.98

0.33

4

0.875

9

2

7

6.75

5.9

0.22

5

1.325

9

1

8

7.34

9.72

0.11

3 линии

(сталь)

7.22*10

1

0.5

9

     4

5

4.08

2.04

0.44

2

0.175

9

6

3

1.42

0.25

0.66

3

0.25

9

6

3

2.14

0.5

0.66

4

0.5

9

4

4

4.08

2.04

0.44

5

0.775

9

2

7

6.51

4.9

0.22

                                            Графики зависимости К.П.Д. от величины нагрузки

                              1

                          

                           0.77

                          

                           0.66

                          

                           0.55

                         

                           0.44    

                         

                           0.33

                       

                           0.27

                       

                           0.22

                       

                           0.11

                                0                10                   20                     30                     40                  R          

Вывод: 1) Способ определения потерь U= I= 2 I  точнее, поскольку в этой формуле  используется только один измерительный прибор  - амперметр, а в способе определения потерь U= U1- U2 используется два пробора – вольтметра, поэтому он менее точен.

        2) Из нашего опыта видно, что потери на проводах из нихрома больше, чем потери на проводах из стали при одинаковой нагрузке в этих линиях, поэтому К.П.Д. у линии из стали больше, чем К.П.Д. у линии из нихрома. 


U11

U2

l

11

l1

I1

l2

l3

I2

I3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30091. Олигофрения 18.9 KB
  а также с резуснесовместимостью крови матери и плода травмой и асфиксией плода в родах перенесёнными менингитомэнцефалитом и т. Имбецильность средняя степень олигофрении слабоумия интеллектуального недоразвития обусловленная задержкой развития мозга плода или ребёнка в первые годы жизни. В ней выделяется 4 степени тяжести олигофрении: Легкая IQ 5070 Умеренная IQ 3550 Тяжелая IQ 2035 Глубокая IQ менее 20 Причинами олигофрении могут служить: наследственные факторы в том числе патология генеративных клеток...
30092. Заде́ржка психи́ческого разви́тия 19.51 KB
  ЗПР нарушение нормального темпа психического развития когда отдельные психические функции память вниманиемышление эмоциональноволевая сфера отстают в своём развитии от принятых психологических норм для данного возраста. ЗПР как психологопедагогический диагноз ставится только в дошкольном и младшем школьном возрасте если к окончанию этого периода остаются признаки недоразвития психических функций то речь идёт уже оконституциональном инфантилизме или об умственной отсталости. Синдром психического инфантилизма Церебрастенический...
30093. Микроцефалия 15.16 KB
  Микроцефалия характерна для таких синдромов как: трисомия по 18 хромосоме синдром Эдвардса трисомия по 13 хромосоме синдром Патау синдром кошачьего крика сидром Миллера синдром ПрадераВилли и др. плодный алкогольный синдром Аутосомнорецессивный тип наследования.
30094. Шизофрени́я 17.6 KB
  У лиц страдающих шизофренией обнаруживается повышенная дофаминергическая активность в мезолимбическом пути и сниженная в мезокортикальном. У больных шизофренией с большой вероятностью диагностируются коморбидные расстройства в их числе депрессии и тревожные расстройства; риск алкоголизма и наркомании составляет около 40 . Повышенный риск самоубийства и проблемы со здоровьем обуславливают снижение продолжительность жизни которая у больных на 1012 лет короче по сравнению с людьми не страдающими шизофренией. Есть также данные о возможной...
30095. Наследственные нарушения органов зрения 20.15 KB
  Аниридия иногда сочетается с передней и задней полярной катарактой подвывихом хрусталика и редко колобомой хрусталика. Эктопия хрусталика смещение линзы хрусталика. Наиболее типичным примером является эктопия хрусталика наблюдающаяся при семейнонаследственном поражении всей костномышечной системы которое выражается в удлинении дистальных фаланг пальцев рук и ног удлинении конечностей слабости суставов. В глазах при этом обнаруживается симметричное смещение хрусталика.
30096. Наследственные заболевания органов слуха 12 KB
  Наследственные заболевания органов слуха: Наследственные нарушения слуха возникают под действием генетических факторов в том числе в результате врожденных дефектов. Некоторые исследователи в особую группу факторов снижения слуха выделяют факторы патологического воздействия на орган слуха плода не связанные с генетическим фоном. Несиндромальная форма тугоухости форма тугоухости при которой снижение слуха не сопровождается другими признаками или заболеваниями других органов и систем которые передавались бы по наследству вместе с...
30097. Сложные сенсорные дефекты при наследственных синдромах 12.17 KB
  Дети с задержкой психического развития которая сочетается с дефектами зрения или слуха; Глухие дети с нарушениями соматического характера врожденные пороки сердца заболевания почек печени желудочнокишечного тракта. Кроме того в дефектологической практике встречаются дети с множественными дефектами. Дети с умственной осталостью слепоглухие; 2. Дети с нарушениями опорнодвигательного аппарата в сочетании с дефектами органов слуха зрения речи или интеллектуальной недостаточностью.
30098. Роль наследственности в паталогии речи 30.74 KB
  Роль наследственности в паталогии речи: Речь как одна из важнейших функций головного мозга не является врожденной как некоторые элементарные формы нервной деятельности а развивается по законам условных рефлексов. Нервные импульсы из области речедвигательного анализатора через черепномозговые нервы приводят в движение органы речи. Итак для нормальной речи и ее развития у ребенка необходимо: а нормальное строение и функция центральной нервной системы и речевых центров; б нормальное состояние органов голосо и речеобразования гортань...
30099. Психогенетические исследования когнитивных фнкций 15.04 KB
  Наименьший коэффициент наследуемости в изменчивости оценок дивергентного мышления способности чка генерировать новые идеи альтернативные решения проблем и т. способности близкой к понятию творческости креативности. Максимальное влияние генотипа в вербальном субтесте способности к логическому рассуждению в перцептивной скорости и пространственных способностях. когнитивный стиль свидетельствующий о способности чка преодолевать контекст и очевидно являющийся одним из показателей психологической дифференцированности.