20523

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи

Лабораторная работа

Физика

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи. Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui=U1U2 и численно равно падению напряжения.

Русский

2013-07-31

69.5 KB

32 чел.

Лабораторная работа № 6.

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи.

Цель:

1. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника.

2. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи.

Теоретическое обоснование:

Каждый приёмник электрической энергии рассчитан на определённое номинальное напряжение. Так как приёмники могут находиться на значительных расстояниях от питающих их электростанций, то потери напряжения в проводах имеют важное значение. Допустимые потери напряжения в проводах для различных установок не одинаковы, но не превышают 4-6% номинального напряжения.

На рис. приведена схема электрической цепи, состоящая из источника электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U1, включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U2, включённого в конце линий.

Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui=U1-U2 и численно равно падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: Uii=I*R тогда Ui=U1-U2=Uii= - сопротивление проводов линии.

Мощность потерь в линии можно определить двумя способами:

Pi=Ui*I=(U1-U2)*I или Pii=I*R

Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в  проводах либо увеличивая сечение  проводов с целью уменьшения их сопротивления. Силу тока в проводах можно уменьшить увеличивая напряжение в начале линии.

КПД линии электропередачи определяется отношением мощности, отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в её начале:

Схема передачи электрической энергии:


Приборы и оборудование:

Два вольтметра и амперметр электромагнитной системы, ламповый реостат, двухполюсный автоматический выключатель, соединительного провода.

Порядок выполнения работы:

Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.

Подать в цепь напряжение. Изменяя нагрузку с помощью лампового реостата, при трёх её значениях записать показания приборов в таблице.

Вычислить потери двумя способами:

1. Как разность напряжений в конце и начале линий.

2. Как произведение силы тока на сопротивление проводов.

Определить мощность потерь в линии и КПД. Результаты вычислений занести в таблицу.

Таблица изменения числа потребителей:

Изменяем напряжение в начале и конце линий.

Данные наблюдений

Результаты вычислений

Лампы, Вт

U1

U2

I

U

Pвх

Рвых

Р

%

40

150

149

0,13

1

19,5

19,4

0,1

99,3

60

148

146

0,2

2

29,6

29,2

0,4

98,6

100

150

148

0,3

2

45

44,4

0,6

98,7

; ;  ;  ;  ;

; ;  ;  ;  ;

; ;  ;  ;  ;

Вывод:

На основе проведённого опыта выяснили, что факторами, влияющими на потери в линиях являются: протяжённость линий; сечение проводника; состав материала и количество потребителей. Чем больше потребителей, тем меньше КПД. . Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления.

Ответы на контрольные вопросы:

  1.  Разность напряжений в начале и конце линий равна падению напряжения в проводах и называется потерей напряжения.
  2.  U=IR
  3.  Сопротивление проводов зависит от материала из которого они изготовлены, площади поперечного сечения и длины этих проводов.
  4.  КПД линии определяется отношением мощности, отдаваемой электроприемнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в ее начале.

5.  Чем выше рабочее напряжение, тем ниже сила тока, а следовательно меньше потерь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60056. Сложение и вычитание чисел 69.5 KB
  Изучите содержание плана-конспекта урока разработанного учителем. Задайте вопрос экзаменатору по поводу постановки задач урока и его предполагаемых результатов проблему обозначьте.
60059. ЗАГАДКИ НА УРОКАХ АСТРОНОМІЇ 66.5 KB
  Запропоновані варіанти охоплюють теми Зоряне небоâ Планети і їх супутникиâ Сузірâяâ Сонячна системаâ. Загадки скомпановано у варіанти з розрахунку що за розгадану загадку учень має одержати 3 бали. Варіант 1. Але ж світило ОН Сонце Варіант 2.