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

8147. Реконструкция моторного участка МУ ПАТП-7 г.Омска 15.49 MB
  Тема данного проекта - реконструкция моторного участка МУ ПАТП-7г.Омска. Основными задачами современного развития автомобильного транспорта Перечисленные мероприятия ведут к снижению себестоимости перевозок, затрат на обслуживание и ремонт подвижного состава...
8148. Управление электрохозяйством предприятий 679.68 KB
  Рассмотрены структура, организация и комплексная система управления электрохозяйством предприятий (организаций) в соответствии с требованиями законодательных, правовых и подзаконных актов, норм и правил работы в электроустановках. Приведен необходим...
8149. Моделирование систем. Учебное пособие 1011.5 KB
  Учебное пособие соответствует программе семестрового курса лекций по моделированию систем. Содержит общие сведения о моделировании систем, рассмотрены математические схемы моделирования, а также формализация и алгоритмизация процесса функционировани...
8150. Тяговый расчет автомобиля и определение его эксплуатационных характеристик 509 KB
  Задачей тягового расчета является определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и его топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации. При проведении...
8151. Разработка обобщенной структурной схемы системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами 470.5 KB
  Введение Теория электрической связи (ТЭС) является неотъемлемой частью общей теории связи и представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации. Принципы и методы ку...
8152. Технологический процесс производства заготовок валов диаметром не ниже 150 мм 254.42 KB
  Вариант 1 Опишите технологический процесс производства заготовок валов диаметром не ниже 150 мм. Вал ответственного назначения. Для изготовления наиболее ответственных деталей, для которых требуется материал особой прочности в крупных сечениях, испо...
8153. Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигналов 529 KB
  Задание - Разработать структурную схему системы связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигналов. Рассчитать ...