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

42 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

82603. Педагогічні умови розвитку ораторських здібностей 108.5 KB
  Основні аспекти розвитку ораторських здібностей молодших школярів. Педагогічні умови розвитку ораторських здібностей. Засоби практичного розвитку ораторських здібностей. Психологопедагогічна робота з розвитку ораторських здібностей...
82604. Потребительский кредит в РФ. Теоретические основы потребительского кредита 153.5 KB
  Иными словами выдавая кредит на покупку автомобиля в рассрочку или выдавая кредитную карту банк-кредитор ориентируется на уровень заработной платы и для него важно чтобы этот уровень дохода являющийся источником покрытия кредита с большой степенью вероятности сохранился на весь иногда весьма...
82605. Физическая культура как совокупность различных физических упражнений направленных на укрепление здоровья 90 KB
  Физическая культура это деятельность человека, направленная на укрепление здоровья и развитие физических способностей. Она развивает организм гармонично и сохраняет отличное физическое состояние на долгие годы.
82606. Чим ми пізнаємо навколишній світ? 173 KB
  Мета: ознайомити учнів із засобами, якими людина пізнає навколишній світ – руками; навчати дітей методам пізнавання навколишнього середовища: спостереження, обстеження, практична робота, експериментування; розвивати у дітей вправність рук, звернути увагу дітей на чутливість шкіри пальців рук...
82607. Урок добра 37 KB
  Какой на ощупь предмет Мягкий нежный тёплый приятный Раскройте глаза и скажите что вы держите в руках А можно ли такими словами описать человеческое сердце Почему На какие дела способен человек с таким сердцем Можем ли мы сказать что в сердце живёт добро доброта...
82608. У царстві тварин 159.5 KB
  Мета. Ознайомити учнів із різноманітним світом тварин; формувати поняття комахи птахи звірі уміння їх розпізнавати за істотними зовнішніми ознаками; розвивати спостережливість увагу пам’ять уміння порівнювати; виховувати любов і бережне ставлення до тварин уміння бачити у природі найкрасивіше.
82609. Сезонні зміни в житті рослин і тварин. Виготовлення новорічних прикрас 145.5 KB
  Умови гри: вчитель читає текстдіти хором Так або Ні дають відповіді на запитання. Гра Чи буває на ялинці веселий Петрушка Так Із повидлом пиріжок Ні А буває на ялинці позолочений ріжок Чи бувають на ялинці біленькі сніжинки А бувають на ялинці яскраві картинки Чи буває на ялинці рибка золотиста...
82610. ОБЯЗАННОСТИ И ПРАВА УЧАСТНИКОВ 80 KB
  Участник обязан знать Правила Положение и все условия проведения соревнований по своей дисциплине. Спортсменам запрещается применение до и во время соревнований допинга вещества субсидии искусственным образом улучшающие физическое и психологическое состояние.
82611. Тема. Океани Землі. Рослинний і тваринний світ океанів 301.5 KB
  Предметні компетентності: формувати уявлення учнів про океани землівчити школярів працювати з географічною картою вдосконалювати навички порівнювати поняття за певними ознаками розвивати вміння дітей аналізувати обґрунтовувати свою позицію виховувати у школярів турботливе ставлення до природи.