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

46 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

83198. «Моделі протидії» фінансовому шахрайству на ринку фінансових послуг 18.88 KB
  Теорія ризик-менеджменту розглядає шахрайство як один з багатьох компонентів операційних ризиків. Кримінальна відповідальність за шахрайство з фінансовими ресурсами в науці кримінального права є проблемою новою а тому звичайно і недостатньо розробленою.
83199. СТРАТЕГІЧНІ АСПЕКТИ ФІНАНСОВО-ЕКОНОМІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ПІДПРИЄМСТВА 53.5 KB
  У сучасних умовах процес успішного функціонування і економічного розвитку вітчизняних підприємств багато в чому залежить від міри забезпечення їх економічної безпеки. Економічна безпека будьякого підприємства це захищеність його діяльності від негативних впливів зовнішнього середовища спроможність швидко усунути різноманітні погрози...
83200. Проблемы высвобождения и конверсии РЧС в Российской Федерации 185 KB
  Государственные решения по регулированию использования частот должны быть направлены на гармонизацию использования радиочастотного спектра в соответствии с международными договорами Российской Федерации (РФ) путем высвобождения и конверсии РЧС. В результате этих решений Постановлением Правительства РФ должна быть определена доля РЧС...
83201. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МАГНЕЗИАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО И СИНТЕТИЧЕСКОГО ВОЛЛАСТОНИТА 56.91 KB
  В статье показана возможность получения композиционных материалов на основе магнезиального вяжущего и синтетического волластонита, полученного на основе электротермофосфорного шлака, с повышенным пределом прочности при сжатии.
83202. Положительные и отрицательные черты главного героя в повести «Над пропастью во ржи» 34.56 KB
  Но для меня Холден является скорее предметом подражания нежели негодования. Углубляясь в детали в своем рассказе Холден дает понять как дороги они для него насколько настоящие они и как действительно приятно было бы встречать в жизни только таких людей. Сильнее всего в людях Холдену не нравится их желание быть тем кем они на самом деле не являются.
83204. Моя семья в Великой Отечественной войне 18.02 KB
  Я хочу рассказать о своих прадедушках и прабабушке. Мой прадедушка Белоусов Леонид Яковлевич был кадровым военным. Участвовал прадедушка и во взятии Рейхстага на стене которого потом расписался. Прадедушка вернулся с войны и еще много лет работал в колхозе Архангельского района.
83205. Томск сокровенный 12.82 KB
  За все мои прожитые годы у меня сложилось мнение в какой-то степени сокровенные чувства которые я бы не смогла рассказать на публике но именно сейчас я хочу поделиться о своей влюбленности к любимому Томску. Конечно как и в любом другом городе в Томске стоит множество памятников.