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

36977. Дослідження впливу вмісту солей у вхідному розчині та тиску на мембрану на параметри зворотноосмотичної системи опріснення морської води 325.03 KB
  Вхідний водний розчин солі із місткості 1 подається на передфільтр 2 де відбувається первинна очистка його. приготувати 10 л водного розчину солі NCl із концентрацієюСвх = 1 або 10000 мг л 10 г солі на 1 л води; залити розчин солі в місткість для вхідної рідини; підготувати до функціонування блок вимірювання електричноїпотужності; включити установку в мережу електроживлення через блоквимірювання електричної потужності.5 хв зробити бажано одночасно заміри...
36978. Встановлення і налаштування веб-сервера (Windows, Linux) 1.27 MB
  Встановлення IIS Windows У Windows 2000 Server компонент IIS встановлювався за замовчуванням. У WS03 необхідно інсталювати IIS вручну згідно нової концепції Microsoft Вимкнено за замовчуванням . IIS більше не є частиною установки за замовчуванням. Нижче наведено основні кроки при встановленні IIS: В Control Pnel Панель управління клацніть на значкуdd or Remove Progrms Установка і видалення програм для відкриття діалогового вікна.
36979. Дослідження процесу розробки класів програмними засобами для різних задач 14.3 KB
  Розробіть класи для задачі про філософів що обідають. Розробіть класи для підписки на журнали. Розробіть класи для редактора графічних документів що підтримують групування обєктів.
36980. ПОВІРКА ВОЛЬТМЕТРА УНІВЕРСАЛЬНОГО В7-16 ТА ПРЯМЕ ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ РЕЗИСТОРА 226.5 KB
  ПРИЗНАЧЕННЯ Вольтметр універсальний В716 призначений для автоматичного виміру: напруги постійного струму; напруги змінного струму; активних опорів. У вхідному пристрої напруга постійного струму приводиться за допомогою дільника до номінальної межі і далі надходить на вхід підсилювача диференційного напруга змінного струму приводиться до номінальної межі і надходить на перетворювач напруги змінного струму в напругу постійного струму а потім на вхід підсилювача диференційного. Другий каскад разом з першим забезпечує загальний...
36981. ВИБІР СИСТЕМИ ТРУДОВОГО та професійного НАВЧАННЯ 89 KB
  Методика трудового та професійного навчання частина І. Проектнотехнологічна система трудового навчання Трудова підготовка в закладах освіти. Формування загально трудових умінь у різних дидактичних системах трудового навчання Трудова підготовка в закладах освіти.
36982. Побудова FTP-сервера на основі операційної системи Linux 526 KB
  Він розташований в каталозі etc і має ім'я proftpp. Також можуть знадобитися команди: виклик редактора mcedit робота з FTPсервером ftp визначення IPадреси ifconfig тестування каналу ping запуск файлового провідника mc допомога mn [команда] Алгоритм налаштування FTPсервера наступний: 1 Встановити пакет proftpd за допомогою команди sudoptitude instll proftpd. Якщо FTPсервер не використовуватиметься постійно...
36983. Дослідження процесу проектування станів програмними засобами 14.1 KB
  Розробіть класи програмними засобами С або С для найпростішого електронного годинника. Розробіть класи програмними засобами С або С для телефонного автовідповідача. Розробіть класи програмними засобами С або С протоколу передачі даних.