Головна |
На малюнку дана залежність корисної потужності Р від струму I ланцюга. За даними цієї кривої знайти внутрішній опір r і еРС Е елемента. Побудувати графік залежності від струму I в ланцюзі ккд h елемента і падіння потенціалу U у зовнішній ланцюга.
дано: Imax= 5 APmax= 5 Вт | Рішення:У зовнішньому ділянці ланцюга виділяється потужність |
r, E, h (I), U (I) -? | (1) |
Для знаходження максимальної потужності знайдемо похідну виразу (1) по змінній I і прирівняємо знайдене вираз до нуля
P ? (I) = E-2Ir = 0
E = 2Ir
при струмі
(2)
т. е. потужність максимальна при R = r
Підставами отриманий вираз в (1), звідси
(3)
З графіка видно, що Pmax=5 Вт, а сила струму при цьому
Imax = 5 A. Підставами ці значення в (2) і (3)
; ; , (4)
звідси
(5)
падіння потенціалу U у зовнішній ланцюга виражається формулою
U = E - Ir (6)
- Графік залежності - пряма.
Підставами (5) і (4) в (6), отримуємо:
Графік залежності U = U(I)
З графіка видно, що
1) при розімкненому колі (I = 0) U = E
2) при струмі в I = 10 А падіння потенціалу U у зовнішній ланцюга одно U = 0 В.
ККД елемента дорівнює відношенню потужності Р1, Що виділяється зовнішнім ділянкою електричного кола (корисної потужності), до повної потужності, що розвивається джерелом,
За визначенням
P1 = UI и P = EI.
Звідси
Використовуємо формули (5) і (4), перепишемо залежність h (I)
Графік залежності h = h (I)
залежність h (I) - Лінійна.
З графіка видно, що при R = 0, Т. Е. Зовнішній опір дорівнює нулю, настає коротке замикання і ККД джерела дорівнює нулю.
обчислення:
або 50%
відповідь:напруги дорівнюють відповідно U1= 0 В, U2= 1 В, ККД джерела відповідно рівні h1= 0%, h2= 50%.
завдання 43 | завдання 44 | завдання 45 | завдання 49 | завдання 50 | завдання 51 | Правила Кірхгофа | завдання 52 | завдання 53 | завдання 54 |