Лабораторная работа №2 «Зависимость мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки»

по курсу «Физика 2»

 

Тема 5. Постоянный электрический ток и его характеристики. Закон Ома. ЭДС и работа источника тока. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.

Цель работы:

   Знакомство с компьютерным моделированием цепей постоянного тока.

   Исследование зависимости мощности и КПД источника постоянного тока от сопротивления внешней цепи.

 

Порядок запуска ВЛР

1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

2. Откройте на виртуальном лабораторном столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ФИЗИКОН»», в ней – папку «Виртуальный практикум по физике для вузов. Часть I». Откройте ее и запустите приложение Виртуальный практикум по физике для вузов. Часть I.

3. Выберите из перечня практических работ «Зависимость мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки», щелкнув левой клавишей мыши на ее названии.

 

Методические рекомендации:

1. Изучите указанные разделы виртуальной лабораторной работы:

- Введение

- Цель работы

- Краткая теория

- Модель «Конструктор цепей постоянного тока»

- Методика и порядок измерений

Выберите номер условной бригады по первой букве Вашей фамилии в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Первая буква фамилии студента   Номер бригады   Первая буква фамилии студента   Номер бригады

А, И, Й, С   1   Д, Н, Х   5

Б, К, Т, Э   2   Е, Ё, О, Ц   6

В, Л, У, Ю   3   Ж, П, Ч   7

Г, М, Ф, Я   4   З, Р, Ш, Щ, Ы   8

 

По номеру бригады получите исходные данные в таблице 1.

2. Смоделируйте электрическую цепь в соответствии с параметрами, заданными для Вашей бригады.

3. Проведите измерения в соответствии с одноименным разделом.

4. Выполните необходимые вычисления в соответствии с разделом «Обработка результатов и оформление отчета»:

4.1. Заполните таблицу 2 в Бланке выполнения работы «Зависимость мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки». U и I – показания вольтметра и амперметра модели при соответствующем значении сопротивления нагрузки.

P1 – полезная мощность. Рассчитывается по формуле P_1=U∙I

P2 – мощность, выделяющаяся в источнике тока. Вычисляется по формуле P_2=I^2 r.

Pполн – мощность источника. Вычисляется по формуле P_полн=E∙I.

η –КПД источника. Вычисляется по формуле η=U/E

4.2. Постройте графики зависимостей P1, P2, Pполн, η и Uот сопротивления внешней нагрузки R. (График может быть выполнен вручную или с использованием спецсредств MSOffice или др. приложений, отсканирован отдельным файлом или вставлен напрямую в отчет)

4.3. Проанализируйте графики и оцените погрешности измерений.

4.4. По графику P1(R) определите значение внутреннего сопротивления источника r и сравните это значение с заданным из таблицы 1.

3.5. Сделайте выводы.

4. Оформите отчет на Бланке выполнения лабораторной работы и прикрепите его в курс для проверки.