home

№312 Зависимость мощности и кпд источника тока от нагрузки

?
Лабораторная работа № 312

Лабораторная работа №312
ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИКА ТОКА ОТ
НАГРУЗКИ
Приборы и принадлежности: лабораторная панель, два аккумулятора,
миллиамперметр, вольтметр, переменные резисторы.
Введение.
Наиболее
широко
распространенными
источниками
постоянного тока являются гальванические элементы, аккумуляторы,
выпрямители. Присоединим к источнику тока ту часть, которая нуждается в
его электрической энергии (лампочка, радиоприемник, микрокалькулятор и
т.п.). Эта часть электрической цепи называется общим словом – нагрузкой.
Нагрузка обладает некоторым электрическим сопротивлением R и потребляет
от источника ток силой I (рис.1).
Нагрузка образует внешнюю часть
I
электрической цепи. Но есть и внут+
ренняя часть цепи – это фактически сам
источник тока, он имеет электрическое
E
R
сопротивление r, в нем протекает тот же
r
ток I. Границей между внутренним и
внешним
участками
цепи являются
I
–
клеммы “+” и “–” источника тока, к
которым присоединяется потребитель
Рис.1
электрической энергии (нагрузка).
На рисунке 1 источник тока охвачен штриховым контуром.
Источник тока с электродвижущей силой Е создает в замкнутой цепи ток,
сила которого определяется законом Ома:
E
I 
.
(1)
R  r
При протекании тока по сопротивлениям R и r в них выделяется тепловая
энергия, определяемая законом Джоуля-Ленца. Мощность во внешней части
цепи Ре – внешняя мощность
2
(2)
Pe I R .
Эта мощность является полезной.
Мощность во внутренней части Рi – внутренняя мощность. Она
недоступна для использования и поэтому составляет потери мощности
источника
2
(3)
Pi I r .
48