1. Principiul radarului activ.
2. Radar cu impulsuri. Principiul de funcționare.
3. Timpul de bază al funcționării unui radar cu impulsuri.
4. Tipuri de orientare radar.
5. Formarea unei maturi pe radarul PPI.
6. Principiul de funcționare a jurnalului de inducție.
7. Tipuri de decalaje absolute. Jurnal Doppler hidroacustic.
8. Înregistrator de date de zbor. Descrierea muncii.
9. Scopul și principiul funcționării AIS.
10.Informații AIS transmise și primite.
11. Organizarea comunicațiilor radio în AIS.
12. Compoziția echipamentului navei AIS.
13. Diagrama structurală a AIS al navei.
14. Principiul de funcționare a GPS SNS.
15. Esența modului diferenţial GPS.
16.Surse de erori în GNSS.
17. Schema structurală a receptorului GPS.
18. Conceptul de ECDIS.
19. Clasificare ENC.
20. Numirea și proprietățile giroscopului.
21. Principiul de funcționare al girocompasului.
22. Principiul de funcționare al busolei magnetice.

Termometre electronice sunt utilizate pe scară largă ca contoare de temperatură. Puteți face cunoștință cu termometrele digitale de contact și fără contact pe site-ul web http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Aceste dispozitive asigură în principal măsurarea temperaturii la instalațiile tehnologice datorită preciziei mari de măsurare și vitezei mari de înregistrare.

La potențiometrele electronice, atât de indicare, cât și de înregistrare, se utilizează stabilizarea automată a curentului în circuitul potențiometrului și compensarea continuă a termocuplului.

Conexiunea conductorului- parte a procesului tehnologic de conectare a cablului. Conductoarele spiralate cu o zonă de secțiune transversală de la 0,35 la 1,5 mm 2 sunt conectate prin lipire după răsucirea firelor individuale (Fig. 1). Dacă sunt restaurate cu tuburi izolante 3, atunci înainte de a răsuci firele, acestea trebuie să fie puse pe miez și mutate la tăietura mantalei 4.

Orez. 1. Conectarea miezurilor prin răsucire: 1 - miez conductor; 2 - izolatie miez; 3 - tub izolator; 4 - manta cablu; 5 - fire cositorite; 6 - suprafață lipită

Conductoare solide se suprapun, se fixează înainte de lipire cu două bandaje de două sau trei spire de sârmă de cupru cositorită cu diametrul de 0,3 mm (Fig. 2). De asemenea, puteți utiliza terminale speciale wago 222 415, care astăzi au devenit foarte populare datorită ușurinței în utilizare și fiabilității în funcționare.

La instalarea actuatoarelor electrice, carcasa acestora trebuie împământată cu un fir cu o secțiune transversală de cel puțin 4 mm 2 prin șurubul de împământare. Punctul de conectare al conductorului de împământare este curățat cu atenție, iar după conectare se aplică un strat de unsoare CIATIM-201 pentru a-l proteja de coroziune. La sfârșitul instalării, cu ajutorul verificării valorii, care trebuie să fie de cel puțin 20 MΩ, și a dispozitivului de împământare, care să nu depășească 10 Ω.

Orez. 1. Schema conexiunilor electrice ale blocului senzor al unui mecanism electric cu o singură tură. A - unitate de amplificare BU-2, B - unitate de senzor magnetic, C - actuator electric

Instalarea blocului senzor al actuatoarelor electrice cu o singură tură se realizează conform schemei de cablare prezentată în fig. 1, cu un fir cu o secțiune transversală de cel puțin 0,75 mm 2. Înainte de a instala senzorul, este necesar să verificați performanța acestuia conform diagramei prezentate în Fig. 2.

21.03.2019

Tipuri de analizoare de gaze

Folosind gaz în cuptoare, diverse dispozitive și instalații, este necesar să se controleze procesul de ardere a acestuia pentru a asigura funcționarea în siguranță și funcționarea eficientă a echipamentului. În acest caz, compoziția calitativă și cantitativă a mediului gazos se determină cu ajutorul unor dispozitive numite

Un rezistor este un element al unui circuit electric sub forma unui produs finit, al cărui scop principal este acela de a rezista curentului electric pentru a regla curentul și tensiunea. Există rezistențe cu rezistență fixă ​​și variabilă. Rezistorul, a cărui valoare a rezistenței variabile este modificată de mișcarea mecanică a motorului, se numește reostat. Rezistoarele și reostatele sunt utilizate pe scară largă în circuitele de control al centralelor electrice și în dispozitivele electronice.

Elementele rezistive pentru circuitele de putere sunt realizate din metal (nicrom, constantan, fontă etc.) sub formă de spirale de sârmă sau bandă înfășurate pe un cadru ceramic, sau plăci ștanțate; sub formă de coloane de cărbune de șaibe subțiri; se mai folosesc reostate lichide.

După programare, rezistențele și reostatele puternice sunt împărțite în următoarele grupuri principale:

1) sarcină - sunt utilizate pentru a absorbi o parte din energia electrică a circuitului și a o transforma în energie termică, precum și pentru a regla sarcina surselor de energie electrică în timpul testării acestora; sunt conectate în serie în circuitul de sarcină;

pornire - conceput pentru pornirea motoarelor electrice și limitarea curentului de pornire a acestora; sunt conectate în serie la circuitul de putere al motorului;

balasturi - pe lângă pornirea motoarelor electrice, îndeplinesc funcția de control al vitezei; sunt pornite similar celor de pornire;

reglare și reglare - concepute pentru a regla curentul în înfășurările de excitație ale mașinilor electrice, precum și pentru a-l seta la o valoare predeterminată; sunt incluse în serie în circuitul de excitație;

suplimentare - destinate reducerii tensiunii în instalațiile electrice, în serie cu care sunt pornite etc.

Pentru rezistențele puternice, valoarea rezistenței este setată (de obicei la 20 ° C) și curentul continuu admis, iar pentru reostate, în plus, se pot indica numărul de trepte de control, rezistența și pașii de curent și alte date.

Elementele rezistive pentru dispozitivele electronice sunt realizate din metal, carbon și materiale semiconductoare sub formă de spirale, benzi, plăci sau filme pe o bază dielectrică. Pentru a proteja împotriva influențelor externe și pentru izolarea între spire, rezistențele sunt acoperite cu sticlă email. Rezistoarele de putere redusă se caracterizează printr-o valoare a rezistenței (de la 1 ohm la 10 ohmi; un teraohm este egal cu 10 12 ohmi) și o putere disipată (de la 0,01 la 150 wați).

Curentul, rezistența, tensiunea și puterea rezistențelor sunt interconectate prin rapoarte în conformitate cu legile lui Ohm și Joule-Lenz.

Pe schemele electrice, rezistențele sunt reprezentate ca un dreptunghi cu dimensiunile de 10 x 4 mm și sunt indicate prin litera R conform GOST 2.728-74 și GOST 2.710-81 (Fig. 1.2).

Fig.1.2. Imagini grafice condiționate și denumirea literei rezistențelor: a - rezistență constantă; b - denumirea generală a unui rezistor variabil; c și d - opțiuni pentru pornirea unui rezistor variabil

În electromecanică și automatizare, rezistențele semiconductoare de putere mică sunt, de asemenea, utilizate ca senzori la măsurarea cantităților neelectrice, de exemplu: fotorezistoare (rezistența lor depinde de iluminare), magnetorezistori (rezistența depinde de intensitatea câmpului magnetic), termistori (termistori - lor). rezistența scade odată cu creșterea temperaturii și pozistorii cu coeficient de temperatură pozitiv).

În această lucrare, studenții se pot familiariza cu rezistențe și reostate puternice și de putere redusă.

Reostat este un conductor metalic cu o valoare de rezistență reglabilă. Un reostat cu contact glisant este un cilindru din material izolator în jurul căruia este înfășurat un fir metalic. Capetele sale sunt atașate la două terminale. Al treilea terminal al reostatului este conectat la contactul culisant. Reostatul din circuit poate fi folosit ca regulator de curent, de ex. pentru a schimba curentul (fig.4.6),

când firele circuitului sunt conectate la o bornă conectată la o glisare

contact și la un terminal conectat la înfășurare. Un reostat de contact mobil poate funcționa ca potențiometru (divizor de tensiune). Această includere este prezentată în Figura 4.7.

indicați plus și minus!

În acest caz, sunt utilizate toate cele trei terminale. Tensiunea de alimentare U este alimentat la capetele înfășurării întregului reostat. Apoi, tensiunea este eliminată și furnizată consumatorului U 1 , care este doar o parte din valoarea lui U, aproximativ proporțională cu rezistența reostatului între punctele în și c, adică.

;
(4.7)

Schimbând poziția glisorului C, puteți modifica tensiunea eliminată U 1, apropiindu-se de oricare U(punctul C coincide cu a), sau la zero (punctul c coincide cu c).

Caracteristici de rezistență

Pentru fiecare rezistor trebuie cunoscuți parametrii electrici ai acestuia, care determină condițiile raționale de funcționare a acestuia. Acestea sunt: ​​valoarea rezistenţei electrice Rși curentul maxim admisibil. Când curentul este depășit, energia eliberată în rezistor poate duce la supraîncălzirea acestuia în orice zonă, topirea și, prin urmare, întreruperea circuitului.

Pentru reostate cu contact în mișcare, indicați valoarea rezistenței întregii înfășurări și limita de curent.

Pentru rezistențele radio indicați valoarea rezistenței și puterea maximă disipată.

Caracteristicile surselor de curent

Fiecare sursă de curent are următoarele caracteristici care determină condițiile pentru utilizarea sa rațională: forță electromotoare sau EMF  și rezistență internă r.

Forța electromotoare a sursei de curent  - aceasta este o valoare măsurată prin raportul dintre munca depusă de forțele externe pentru a deplasa sarcina de-a lungul unui circuit închis la valoarea acestei sarcini, adică:

(4.8)

EMF se măsoară în volți (V).

Rezistența internă a sursei r determină proprietățile conductoare ale mediului care se află în interiorul sursei.

Legea lui Ohm pentru un circuit închis.

Un circuit închis conține: o sursă de curent, rezistențe (consumatori de curent), dispozitive care controlează caracteristicile curentului, fire, o cheie. Un exemplu este circuitul prezentat în Figura 4.5. În raport cu sursa de curent, se poate distinge un circuit extern care conține elemente care se află în afara acestei surse, dacă urmărim curentul de la unul dintre bornele acesteia la altul, și cel intern, care se referă la mediul conductiv din interiorul sursei. , notăm prin R rezistența circuitului extern, rezistența internă a sursei r Atunci curentul din circuit este determinat de legea lui Ohm pentru un circuit închis, care spune că curentul într-un circuit închis este direct proporțional cu mărimea EMF - este invers proporțională cu suma rezistenței interne și externe a circuitului, acestea.

(4.9)

Din prezenta lege rezultă următoarele cazuri speciale:

1) Dacă R tinde spre zero (adică R<< r), то ток i tinde spre valoarea maximă posibilă
, numit curent de scurtcircuit. Acest curent este periculos pentru surse, deoarece provoacă supraîncălzirea sursei și modificări ireversibile ale mediului conductor din interiorul acesteia.

2) Dacă R tinde spre o valoare infinit de mare (adică, cu condiția ca R >> r) curent i scade si scaderea tensiunii in interiorul sursei ir devine

mult mai putin iR, prin urmare
. Aceasta înseamnă că valoarea EMF a sursei poate fi măsurată practic folosind un voltmetru conectat la bornele sursei, cu condiția ca rezistența voltmetrului R v >> r cu un circuit deschis.

Regulile lui Kirchhoff pentru circuitele ramificate

Un lanț ramificat este unul în care se pot distinge două sau mai multe noduri. Un nod este un punct în care converg mai mult de doi conductori (Fig. 4.8, punctele 3; 6). Regulile lui Kirchhoff sunt aplicabile unor astfel de circuite, permițând un calcul complet al circuitului, i.e. determinați curenții din fiecare conductor.

repara r3

Prima regulă a lui Kirchhoff spune: suma algebrică a curenților care converg într-un nod este egală cu zero, adică.
.

În acest caz, curenții care curg către nod sunt luați cu semnul plus, iar curenții care curg din nod sunt luați cu semnul minus sau invers.

A doua regulă a lui Kirchhoff spune: în orice circuit închis, ales în mod arbitrar într-un circuit ramificat de conductori, suma algebrică a produselor forțelor curente și a rezistențelor secțiunilor corespunzătoare ale circuitului este egală cu suma algebrică a EMF din acest

contur, adică

Pentru a compune ecuații conform celei de-a doua reguli Kirchhoff, trebuie avute în vedere următoarele reguli:

1. Direcția bypass-ului de contur este selectată liber (în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic).

2. Direcțiile curenților din toate secțiunile circuitului sunt alese și indicate în mod arbitrar, iar în cadrul aceleiași secțiuni (adică între nodurile învecinate), curentul este păstrat atât ca mărime, cât și ca direcție.

3. Dacă direcția selectată a ocolirii circuitului coincide cu direcția curentului, atunci produsul dintre curent și rezistența i k R k este luat cu un semn plus și invers.

4. Înainte de EMF  k se pune un semn plus dacă, la ocolirea circuitului, mergem în interiorul sursei de la polul negativ la cel pozitiv, adică. dacă potențialul crește pe drumul în jurul circuitului.

Vom arăta aplicarea regulilor lui Kirchhoff folosind exemplul circuitului prezentat în Fig. 4.8. Direcția curenților este prezentată în desen. Pe baza primei reguli Kirchhoff pentru nodul 3, avem:
. Pe baza regulii a 2-a Kirchhoff, pentru conturul 12361 putem scrie: , iar pentru circuitul 34563 putem scrie:. Dacă rezistențele secțiunilor circuitului sunt cunoscute r x R x și FEM incluse în ele  k , atunci sistemul dat de 3 ecuații vă permite să calculați curenții care curg în conductori individuali.

Regulile lui Kirchhoff se aplică nu numai circuitelor DC. Sunt valabile și pentru valorile instantanee ale curentului și tensiunii circuitelor, în conductori, în care câmpul electric se modifică relativ lent. Câmpul electromagnetic se propagă de-a lungul circuitului cu o viteză egală cu viteza luminii c. Dacă lungimea lanțului l, atunci curentul va atinge punctul cel mai îndepărtat al circuitului în timp t = l/c. Dacă în acest timp curentul se modifică ușor, atunci valorile curentului instantaneu practic în întregul circuit vor fi aceleași și, prin urmare, pot fi descrise prin legi care sunt valabile pentru curenții continui. Curenții care satisfac această condiție se numesc cvasi-staţionară(parcă permanent). Pentru curenți variabili, condiția de cvasi-staționaritate are forma:

; t<< T (4.10)

Unde T- perioada de schimbare curentă. Această condiție este îndeplinită la încărcarea și descărcarea condensatorului și pentru curenții alternativi de frecvență industrială. Prin urmare, regulile lui Kirchhoff li se aplică.

Analiza distribuției energiei în timpul funcționării unei surse de curent continuu

Fie ca sursa de curent continuu să aibă EMF  și rezistența internă r și să fie închisă la rezistența sarcinii externe R.

Să analizăm câteva mărimi care caracterizează distribuția energiei în timpul funcționării unei surse de curent continuu.

a) Puterea consumată de sursa P.

Lucrul efectuat de forțele externe într-un circuit închis pentru a deplasa sarcina dq, este egal cu:

(4.11)

Pe baza definiției, puterea dezvoltată de forțele externe în sursă este egală cu:

(4.12)

Această putere este consumată de sursă în părțile externe și interne ale circuitului în raport cu sursa.

Folosind legea lui Ohm pentru un circuit închis, puterea consumată poate fi reprezentată ca:

(4.13)

Dacă rezistența la sarcină R scade tinde spre zero, atunci
. Dacă R crește, tinde spre infinit, atunci
. Graficul dependenței puterii cheltuite de forțele terțe R asupra valorii rezistenţei externe R prezentată în figura 4.9 curba 1.

b) Putere utilă P pol.

Puterea consumată de sursă în circuitul extern este considerată utilă în raport cu puterea sursei P etaj, adică. pe o sarcină externă. Este egal cu:

Folosind legea lui Ohm pentru un circuit închis, Рpol poate fi reprezentat ca

(4.15)

Dacă R scade, tinzând spre zero, apoi câmpul P tinde și el spre zero. Dacă R crește, tinde spre infinit, apoi numitorul crește mai repede decât numărătorul din (4.15). Prin urmare, la R
, tinde spre zero. În acest caz, între valorile extreme ale etajului P este posibilă existența unei valori maxime. Pentru a găsi P etaj, max găsim derivata întâi în raport cu R expresiile P etaj și echivalează-l cu zero:

(4.16)

Astfel, cu rezistența circuitului extern R, egală cu rezistența circuitului intern r, puterea utilă a sursei de curent are o valoare maximă, care poate fi găsită prin formula:

grafic de dependență P podea = f(R) prezentată în figura 4.9 curba 2.

c) Valoarea randamentului circuitului  sursa de curent conform definitiei este:

(4.17)

La R 0, valoarea   0, la R 
, valoarea   o sută%. În acest din urmă caz, câmpul P tinde spre zero, iar astfel de moduri de operare ale sursei nu prezintă interes practic. Un grafic al dependenței randamentului  a sursei de curent de mărimea sarcinii R este prezentat în Fig. 4.9, curba 3.

redesenează.

MUNCĂ #60

MĂSURARE REZISTENTĂ CU UN POD DC

Obiectiv: să se familiarizeze cu principiul de funcționare a circuitului podului; măsurați mai multe rezistențe; verificați legile conexiunii în paralel și în serie a rezistențelor.

Instrumente si accesorii: sursă de curent continuu, casetă de rezistență, galvanometru zero, set de rezistențe măsurate, cheie, fire, reocord.

Cea mai simplă punte DC conține elementele prezentate în Fig. 60.1, unde R X- rezistenta masurata; R 1 Și R 2 - două brațe ale reocordului.

redescoperă totul!

Un reocord este un fir metalic înfășurat pe un cadru neconductor, de-a lungul căruia se poate mișca un contact de alunecare. Să notăm rezistența unei părți a reocordului de la un capăt la contactul de alunecare prin, R 1 (R AD \u003d R 1). Apoi, rezistența părții rămase a reocordului va fi R 2 (R DB \u003d R 2). La deplasarea contactului mobil D al reocordului, mărimea și direcția curentului în galvanometrul zero G se modifică.

Obținem o formulă pentru determinarea R x . Să notăm curentul care trece prin R x prin i x prin R 0 prin i 0, curentul prin galvanometru Г - prin i G curenți prin R 1 și R 2 - peste i 1 Și i 2 . Direcțiile lor pot fi alese în mod arbitrar, de exemplu, așa cum este indicat în Fig. 60.1.

Pe baza primei legi Kirchhoff pentru nodurile C și D avem:

(C)

(D)
(60.1)

Pe baza legii a 2-a Kirchhoff pentru circuitele ASDA și DSVD, avem:

Prin schimbarea poziției cursorului D al reocordului, este posibil să se obțină ca r "g să devină egal cu zero. Atunci ecuațiile (60.1) pot fi scrise ca:
;
. Unde i X =i 0 ,dar i 2 =i 4 . Această stare a locului se numește echilibrată. Când puntea DC este în echilibru, formulele (60.2) iau forma:

(60.3)

Mutând termenii negativi la dreapta în (60.3) și împărțind termen cu termen, avem:

(60.4)

Luăm în considerare că R 1 și R 2 sunt formate dintr-un fir omogen, a cărui rezistență specifică este , secțiunea transversală pe toată lungimea este aceeași s. Lungimile părților reocordului R 1 și respectiv R 1 sunt l 1 Și l 2 . Atunci în loc de (60.4) avem:

;
(60.5)

Astfel, după ce s-a atins echilibrul punții de curent continuu, se observă valoarea rezistenței R 0 și măsoară lungimile l 1 Și l 2 reocord, apoi calculați R x folosind formula (60.5).

Descrierea instalării

Podul DC este asamblat conform schemei din Fig. 60.1 și montat pe un panou vertical lângă desktop. Circuitul este alimentat de la un redresor comun și este alimentat de la ecran la panoul de operare. Rezistența R o este o cutie de rezistență. Rezistența R x este realizată sub forma unui set de mai multe rezistențe de valoare necunoscută, care pot fi conectate la circuit prin fire atât individual, cât și conectate fie în paralel, fie în serie. Reochord ADB este atașat la panoul de lucru din interior. Pe partea exterioară a panoului există un indicator de poziție al glisorului reocord, capabil să se deplaseze de-a lungul unei scale cu diviziuni mari și mici aplicate uniform, astfel încât lungimea părților reocordului să fie proporțională cu numărul de diviziuni de la începutul scara la glisor și numărul de diviziuni de la glisor până la sfârșitul scalei.

Comandă de lucru

1. După ce v-ați familiarizat cu detaliile circuitului și scalele instrumentelor (zero-galvanometru, reocord, cutie de rezistență), conectați una dintre rezistențele necunoscute R x 1 de la set la circuitul de punte cu fire.

2. Pe panoul electric, porniți alimentarea panoului de lucru. Instalați motorul reochord în mijloc, de exemplu. numărul de diviziuni ale scării reocordului corespunzător lungimilor l 1 Și l 2 , ar trebui să fie același (reocorda cu brațe egale). În magazinul de rezistență R o setați orice rezistență (200-300 ohmi). Închideți scurt cheia K, urmând citirea galvanometrului zero. Prin schimbarea rezistenței r 0 depozitați, monitorizați abaterea acului galvanometrului zero și asigurați-vă că săgeata acestuia este setată la zero. Apoi valoarea este scrisă în tabel R oîn ohmi și numărul de diviziuni corespunzător lungimii brațelor l 1 Și l 2 reocord.

3. Schimbați poziția glisorului D reochord într-o direcție sau alta cu una sau două diviziuni majore. Ar trebui evitate lungimi puternic diferite l 1 Și l 2 de exemplu l 1 =0.9l 2 , deoarece acest lucru poate duce la pierderea preciziei măsurătorii R X . Trebuie reținut că poziția motorului trebuie să corespundă întreg numărul de diviziuni mari care caracterizează l 1 Și l 2 . măsurători R X cu un reocord inegal, executați de două ori, stabilind lungimi diferite l 1 Și l 2 , o singura data l 1 > l 2 , a doua oară l 1 < l 2 . rezultate sunt introduse în tabel.

4.În locul primei rezistențe R x 1 includeți un alt R x 2 dintr-un set de rezistențe. Măsurătorile sunt efectuate cu acesta, în mod similar cu cele descrise la paragrafele 2 și 3., iar rezultatele sunt înscrise în tabel.

5. Conectați rezistențele R x 1 și R x 2 în serie, apoi în paralel și de trei ori determinați rezistența lor totală pentru fiecare conexiune, așa cum este descris la paragraful 2, paragraful 3 și paragraful 4.

6. Evaluați erorile de măsurare a rezistenței (relative și absolute).

7. Folosind valorile medii ale lui R x 1 și R x 2 din tabel, se calculează rezistența totală în conexiunea în serie R după și în paralel R alin. Efectuați o analiză a rezultatelor.

Măsurăm rezistenţă			l 1 ,	l 2 ,					,	R=R x cf  R x cf,
rezistenţă rezistenţă
Rezistoarele R x 1 conectat succesiv
Rezistoarele R x 1 și R x 1 conectate în paralel

Întrebări pentru admiterea la muncă

1. Ce elemente conține cea mai simplă punte DC pentru măsurarea rezistenței? Listați și indicați-le pe panoul de lucru.

2. Ce înseamnă un pod „echilibrat”?

3. În ce moduri se poate echilibra puntea?

4. De câte ori trebuie măsurată fiecare dintre rezistențele necunoscute?

5. Ce conexiuni a două rezistențe sunt studiate în această lucrare?

6. Unde ar trebui instalat motorul reochord astfel încât podul să fie multi-armate? Care sunt lungimile umerilor l 1 Și l 2 mai merita folosit?

Întrebări pentru depunerea lucrărilor.

1. Desenați o diagramă a unei punți DC simple. Descrieți scopul elementelor circuitului.

2. Deduceți și explicați formula de calcul pentru determinarea rezistenței necunoscute R x .

3. Legile lui Kirchhoff pentru lanțuri ramificate.

4. Ce determină rezistența unui conductor metalic. Ce arată rezistivitatea și de ce depinde aceasta?

5. Legile rezistenței în paralel și în serie a conductoarelor.

6. Explicarea ordinii de lucru.

7. Discutarea rezultatelor obţinute.

Literatură:

pp.99-100, 103-105; - p. 157-159.

MUNCĂ #63

DETERMINAREA PUTERII UTILE SI EFICACITATEA SURSEI DE CURENT CONTINU.

Obiectiv: studiați experimental dependența puterii utile și a randamentului sursei de curent continuu de rezistența circuitului extern (rezistența de sarcină).

Instrumente si accesorii: sursă de curent continuu, miliampermetru, voltmetru, două casete de rezistență, două chei, fire.

Descrierea instalării

Schema de realizare a scopului de mai sus este prezentată în Fig. 63.1. Sursa este redresorul IPT.

O cutie de rezistență de zece zile este conectată în serie cu redresorul R o , care poate fi considerată ca o rezistență internă suplimentară a sursei, întrucât rezistența proprie a redresorului nu este mare (8 Ohm). Magazin de rezistență al doilea deceniu R este rezistența externă față de sursa de curent, adică rezistenta la sarcina sursa. Miliampermetrul mA vă permite să măsurați curentul în circuitul extern la valori diferite R. Voltmetru V măsoară tensiunea pe circuitul extern al sursei. Cheie LA 1 vă permite să determinați folosind un voltmetru valoarea EMF a sursei cu un circuit extern deschis, adică cu cheia deschisă LA 2 .

Valoare R o dat de profesor şi nu se modifică în timpul funcționării. Valoare R rezistența externă se poate modifica în mod arbitrar, dar trebuie utilizate mai multe valori R, mai mic R o , neapărat – valoare R, egal cu R oși mai multe valori R, mare R o . Intervalul dintre valori R(la R> R o ) ar trebui să fie de aproximativ 100-150 ohmi.

Ordin de executare

1. Asamblați circuitul conform Figura 63.1 (sau verificați-l dacă este asamblat). Familiarizați-vă cu cântarele instrumentelor de măsură (magazine de rezistență de zece zile, voltmetru, miliampermetru). Se determină prețurile de divizare a instrumentelor utilizate.

2. Porniți redresorul într-o rețea cu o tensiune de 220 V și un comutator basculant pe panoul redresorului. In magazin R o setați rezistența de ordinul 100-150 ohmi, închideți cheia LA 1 (cheie LA 2 în același timp deschis) și folosind un voltmetru determinați valoarea EMF a redresorului, notați-o în tabel.

3. Închideți ambele taste K 1 Și LA 2 . Prin modificarea rezistenței exterioare R, luați citirile voltmetrului și miliampermetrului și introduceți-le în tabel. Valoare R se modifică de 10 ori, dintre care cel puțin 3 valori trebuie să fie mai mici decât R 0 .

4. Calculați valorile puterii utile P podea și eficiența utilizând formulele

,
(63.1)

Construiți grafice ale dependenței  și P podeaua de mărimea sarcinii externe R, acestea. =f(R); folosiți hârtie milimetrată.

5. Analizați rezultatele obținute. Calculați valoarea maximă a puterii utile pentru un anumit R o conform formulei P podea, max = E 2 /4 R 0

Întrebări pentru admiterea la muncă

1. Ce elemente ar trebui să conțină schema pentru a face treaba?

2. Pentru ce se folosește depozitul de rezistență de zece zile R 0? Se schimbă rezistența atunci când lucrează? Ce ar trebui să fie?

3. Care sunt prețurile de divizare ale voltmetrului și ampermetrului folosit.

4. Cum se determină valoarea emf sursei pentru acest circuit?

5. Explicați ordinea lucrării.

Întrebări pentru depunerea lucrărilor

1. Ce valoare se numește putere utilă în raport cu sursa? Cum poate fi definit?

2. Deduceți condiția în care puterea utilă a sursei capătă o valoare maximă?

3. Desenați și explicați un grafic al dependenței puterii utile de rezistența circuitului extern.

4. Ce valoare se numește eficiența sursei de curent?

5. Care este dependența eficienței sursei de curent de mărimea sarcinii externe? În ce condiții eficiența sursei devine maximă?

6. Desenați o diagramă conform căreia se face lucrarea. Explicați scopul elementelor circuitului.

7. Care ar trebui să fie rezistența circuitului extern pentru ca eficiența să devină 75%? Rezistența internă a sursei este considerată cunoscută și egală cu 12 ohmi.

8. Care este valoarea maximă a puterii utile a sursei de curent? De ce depinde?

9. Analiza rezultatelor obtinute si estimarea erorilor in determinarea randamentului si puterii utile a sursei.

Literatură:- p. 163-165.

MUNCĂ #64

DETERMINAREA FEM AL SURSEI DE CURENT PRIN METODA DE COMPENSARE

Obiectiv: să studieze metoda de compensare pentru măsurarea EMF;

verificați legile surselor paralele și serie cu aceeași valoare EMF.

Instrumente si accesorii: sursă de curent continuu, celulă Weston normală, galvanometru zero, celule uscate - 2 buc., 2 chei, reocord, fire.

Justificarea metodei de măsurare.

Metoda de compensare este utilizată pentru a determina EMF al surselor sau diferențelor de potențial, care sunt de mică amploare. Esența acestei metode poate fi înțeleasă analizând funcționarea circuitului prezentat în Fig. 64.1.

O sursă cu EMF E 0 furnizează curent reocordului AB. Sursa cu EMF E 1 conectat la porțiunea reocordului dintre punctele A și M. Este necesar ca sursele de curent să fie conectate la punctul A al circuitului de mai sus. stâlpi cu același nume acestea. unul față de celălalt. Valoare E 0 ar trebui să fie mai mult E 1 , iar rezistența internă a surselor de curent ar trebui să fie mult mai mică decât rezistența reocordului AB. Să notăm rezistența părții de reocord de la capătul A la motorul M prin R AM . Apoi rezistența părții rămase va fi R MB . Rezistența întregului reocord, adică. R AB \u003d R AM + R MB rămâne neschimbat în orice poziție a glisorului M. Curentul care curge de la B la M va fi notat cu i curent care curge de la M la A, - prin eu’ , curentul dat de sursa E 1 - peste i 1 .

Să stabilim condițiile în care curentul din galvanometrul G devine egal cu zero.

Conform primei legi Kirchhoff pentru nodul A avem: i’= i’’+ i,

Conform legii a 2-a lui Kirchhoff pentru circuitele ASDVA și AFKMA:

Unde r 0 Și r 1 - sursă rezistențe interne E 0 Și E 1 respectiv; R G este rezistența galvanometrului nul.

Prin deplasarea contactului mobil M se poate realiza ca curentul din galvanometru i 1 c devine zero. Apoi i= i’ , iar egalitățile (64.1) iau forma:

(64.2)

Absența curentului în circuitul galvanometru înseamnă că EMF a sursei de curent  egală cu diferența de potențial dintre curenții A și M ai reocordului. În acest caz, putem spune și că EMF  echilibrat de scăderea potențialului (de unde și denumirea metodei).

Împărțind în (64.2) o egalitate cu alta, obținem:

;
(64.3)

Dacă în schimb  1 porniți o altă sursă de alimentare cu  2 atunci pentru ca curentul din circuitul galvanometru să devină egal cu zero, este necesar să deplasăm cursorul M în altă poziție M. Apoi, similar cu (64.2) și (64.3), obținem:

(64.4)

(64.5)

Împărțind părțile stânga și dreaptă ale egalităților (64.3) și (64.5), obținem:

(64.6)

Astfel, dacă obținem compensații de la început pentru un EMF cunoscut  1 și apoi pentru necunoscut pentru emf  2 și determinați valoarea raportului R AM / R AM ? atunci poți găsi valoarea necunoscutului  2 conform formulei (64.6).

Rețineți că raportul surselor EMF comparate nu depinde de rezistențele interne ale acestora și de alte rezistențe ale circuitului, ci este determinat doar de rezistențele secțiunii de reocord la care sunt conectate sursele comparate.  1 Și  2 .

pentru că pentru un reocord, se ia un fir calibrat, a cărui rezistență este R \u003d l / s, apoi raportul dintre secțiunile rezistenței R AM și R AM ’ poate fi înlocuit cu raportul lungimii l A.MȘi l A.M ’ aceste zone. În acest caz, formula de calcul pentru determinarea EMF necunoscută va lua forma:

(64.7)

Descrierea instalatiei.

Schema de determinare a EMF a sursei prin metoda de compensare este prezentată în Fig. 64.2.

Conform acestei scheme, instalația este asamblată, montată pe un panou vertical lângă desktop. Circuitul este alimentat de la redresorul său și este alimentat de la ecran (12V) la panoul de operare. Rheochord AB este un reostat glisor, la motorul M căruia este atașat un galvanometru zero G. Pentru a porni alimentarea cu EMF  0 iar galvanometrul nul servește drept cheie LA 1 . Tasta de comutare K 2 vă permite să includeți în circuitul galvanometru zero sau o sursă cu un EMF de referință  1 , sau sursă, valoarea EMF  2 care trebuie determinat. Sursa de referință este elementul Weston normal. În loc de  2, puteți porni o baterie formată din două celule uscate conectate prin fire, mai întâi în serie, apoi în paralel.

Comandă de lucru

1. După ce au trecut în revistă detaliile scalei circuitului și instrumentelor (zero-galvanometru, reocord), se închid cheia LA 2 pe element de referință  1 . Apoi închideți cheia LA 1 și deplasați cursorul M al reocordului, realizând o absență completă a curentului în circuitul galvanometrului. Curentul din circuit ar trebui să fie închis pentru un timp foarte scurt, suficient pentru a observa citirile galvanometrului nul.

2. Măsurați lungimea l A.M umăr AM reochord (la mijlocul glisorului M). Lungimea brațului AM este măsurată de trei ori și se calculează valoarea medie a acestuia.

3. Aruncați comutatorul K pe elementul studiat  2 și determinați lungimea l A.M umărul AM” al reocordului, la care are loc compensarea EMF necunoscută  2 .

4. Conectați-vă în schimb  2 folosind fire o altă sursă de testare  3 și să-și determine EMF în mod similar cu clauza 3. Rezultatele sunt introduse în tabel.

5. Conectați sursele  2 Și  3 în serie, apoi în paralel și determinați EMF total al bateriei de surse rezultate, în mod similar cu clauzele 3 și 4. Rezultatele sunt introduse în tabel.

6. Evaluați erorile (absolute și relative) la măsurarea EMF prin metoda de compensare. Efectuați o analiză a rezultatelor.

Întrebări pentru admiterea la muncă.

1. Ce elemente conţine circuitul pentru determinarea EMF a unei surse de curent continuu prin metoda de compensare? Listați și indicați-le pe panoul de lucru.

2. De ce metoda de măsurare este numită „metoda de compensare”? Pentru ce se compensează?

3. Cum știi dacă a fost obținută compensația? Cum se poate obține compensarea?

4. Ce mărimi trebuie măsurate practic pentru calculul ulterior al CEM?

5. Ce conexiuni a două surse de curent necunoscute sunt folosite în această lucrare?

Întrebări pentru depunerea lucrărilor.

1. Ce valoare se numește forța electromotoare (EMF) a sursei de curent? In ce unitati se masoara?

2. Ce caracteristici ale sursei ar trebui atribuite EMF: putere sau energie?

3. Care este esența metodei de compensare?

4. Ce restricții se impun asupra caracteristicilor surselor curente utilizate?

5. Deduceți și explicați formula de calcul pentru determinarea EMF prin metoda de compensare.

6. Legile pentru conectarea în serie și paralelă a surselor de curent.

7. Legile lui Kirchhoff pentru lanțuri ramificate.

8. Explicați ordinea lucrării.

9. Discutarea rezultatelor obţinute.

Literatură:

pp.202-203; 205-207.

MUNCĂ #65

CALIBRAREA VOLTMETRULOR

Obiectiv: familiarizarea cu funcționarea dispozitivului sistemului magnetoelectric și principiile calibrării unui voltmetru.

Instrumente si accesorii: sursă de curent continuu, voltmetru de lucru, voltmetru testat, cheie, două cutii de rezistență, fire.

Justificarea metodei de măsurare.

A calibra dispozitivul înseamnă a stabili raportul dintre diviziunile de scară ale dispozitivului și valorile valorilor măsurate pe acea scară.

Graduarea voltmetrului înseamnă determinarea raportului dintre numărul de diviziuni de pe scară cu care acul voltmetrului a deviat și tensiunea la bornele sale.

Voltmetrul este calibrat folosind circuitul prezentat în Fig. 65.1.

Un reostat este un dispozitiv electric folosit pentru a limita și regla curentul sau tensiunea într-un circuit electric.

În funcție de structura lor internă, reostatele sunt împărțite în sârmă și non-sârmă. Partea principală a oricărui reostat de sârmă este un tub ceramic, pe care este înfășurat un fir special de înaltă rezistență. Un glisor este fixat pe tija metalică de ghidare, mișcându-se liber de-a lungul firului înfășurat pe ceramică.

Deci, orice reostat constă din mai multe părți principale:

cilindru ceramic
Sârmă metalică - care este înfășurată pe un tub ceramic, capetele firului sunt scoase la contacte (cleme) situate la capete opuse ale tubului pe ambele părți;
Tijă metalică - instalată chiar deasupra tubului, pe o parte a căreia există un terminal de contact;
Contact în mișcare - fixat pe o tijă, care se numește uneori glisor.

Reostatul este conectat la circuit prin două borne de prindere: borna inferioară direct din înfășurare și borna superioară de la contactul mobil. Când un reostat este conectat la un circuit electric, curentul de la borna inferioară trece prin bobinele de sârmă metalică și apoi trece prin contactul de alunecare, apoi de-a lungul tijei metalice și către contactul superior.

Adică, doar o parte a înfășurării reostatului va fi implicată în circuit. În momentul în care glisorul se mișcă, rezistența înfășurării se modifică, deoarece lungimea acesteia se modifică și, în consecință, rezistența și puterea curentului în circuitul electric.

Trebuie remarcat faptul că curentul urmează fiecare tură a înfășurării și nu peste ele. Acest lucru se datorează faptului că spirele înfășurării sunt izolate unele de altele.

Deci, în figura A - contactul în mișcare este în mijloc. Prin urmare, curentul va curge doar prin jumătate din dispozitiv. În poziția B - conductorul de curent este utilizat complet, prin urmare, lungimea sa este maximă, la fel ca și rezistența, iar în funcție de puterea curentului scade. În a treia figură, opusul este adevărat: rezistența scade, amperii cresc.

Pe schemele electrice, reostatul este indicat după cum urmează:

Reostatul este întotdeauna conectat în serie în circuit. În acest caz, unul dintre contacte este conectat la un glisor, cu ajutorul căruia se reglează numărul de amperi din circuit. Dar trebuie adăugat că acest dispozitiv poate fi folosit și pentru reglarea tensiunii. Aici pot fi aplicate mai multe circuite cu una sau două rezistențe. Este clar că cu cât sunt mai puține elemente în circuitul electric, cu atât este mai simplu.

De obicei, această componentă electronică este inclusă în circuitul electric pentru a controla cantitatea de curent, exemplul de conectare este prezentat în figura de mai jos.

Când motorul este deplasat, lungimea stratului conductor se modifică și, în consecință, valoarea rezistenței reostatului, care este inclusă în serie în circuit, ceea ce provoacă o anumită modificare a mărimii curentului din circuit și o redistribuire a tensiunii între reostat și sarcină.

Când motorul trece la contact, valoarea rezistenței reostatului scade foarte mult, iar curentul din circuit, dimpotrivă, crește, atunci o parte mai mică a tensiunii va fi stinsă pe dispozitiv și tensiunea pe sarcina conectată. la sarcina va crește mai mult.

Dacă motorul este mutat la contactul opus, rezistența reostatului crește, iar curentul din circuit scade, căderea de tensiune pe reostat va crește și va scădea la sarcină.

Calculul schemei prezentate mai sus este similar cu calculul rezistenței de amortizare. Valoarea rezistenței reostatului se calculează cu formula:

R rheost \u003d U rheost / I

Căderea de tensiune este dată de formula de mai jos:

U rheost \u003d U ist -U consum

Reostatul are doar două ieșiri, iar ruda lui are trei. Deci nu-i mai confunda.

Lecția discută despre un dispozitiv numit reostat, a cărui rezistență poate fi modificată. Dispozitivul reostatului și principiul funcționării acestuia sunt luate în considerare în detaliu. Este prezentată denumirea reostatului pe diagrame, opțiuni posibile pentru includerea reostatului în circuitul electric. Sunt date exemple de utilizare a unui reostat în viața de zi cu zi.

Tema: Fenomene electromagnetice

Lecția: Reostate

În lecțiile anterioare, spuneam că nu există doar consumatori și surse de curent electric, ci și așa-numitele controale. Unul dintre elementele importante de control este un reostat sau orice alt dispozitiv bazat pe acțiunea acestuia. Reostatul folosește un conductor dintr-un material cunoscut anterior cu o anumită lungime și secțiune transversală, ceea ce înseamnă că putem afla rezistența acestuia. Principiul de funcționare al reostatului se bazează pe faptul că putem schimba această rezistență, prin urmare, putem regla curentul și tensiunea în circuitele electrice.

Orez. 1. Dispozitiv reostat

Figura 1 prezintă un reostat fără teacă. Acest lucru se face astfel încât să puteți vedea toate părțile sale. Un fir (2) este înfășurat în jurul tubului ceramic (1). Capetele sale sunt conduse la două contacte (3a). Există și o tijă, la capătul căreia se află un contact (3b). Un contact de alunecare (4), așa-numitul „glisor”, se deplasează de-a lungul acestei tije.

Dacă plasați contactul de alunecare în mijloc (Fig. 2a), atunci doar jumătate din conductor va fi implicat. Dacă mutați acest contact de alunecare mai departe (Fig. 2b), atunci vor fi implicate mai multe spire de sârmă, prin urmare, lungimea acestuia va crește, rezistența va crește și curentul va scădea. Dacă mutați „glisorul” în cealaltă parte (Fig. 2c), atunci, dimpotrivă, rezistența va scădea, iar puterea curentului din circuit va crește.

Orez. 2. Reostat

Interiorul reostatului este gol. Acest lucru este necesar deoarece atunci când curge curentul, reostatul se încălzește, iar această cavitate asigură o răcire rapidă.

Când descriem un circuit (un desen al unui circuit electric), atunci fiecare element este indicat printr-un simbol specific. Reostatul este desemnat după cum urmează (Fig. 3):

Orez. 3. Imaginea unui reostat

Dreptunghiul roșu corespunde rezistenței, contactul albastru este firul care duce la reostat, cel verde este contactul culisant. Cu această denumire, este ușor de înțeles că atunci când glisorul se mișcă spre stânga, rezistența reostatului va scădea, iar când se va deplasa spre dreapta, va crește. Se poate folosi și următoarea imagine a unui reostat (Fig. 4):

Orez. 4. O altă imagine a unui reostat

Dreptunghiul indică rezistența, iar săgeata indică faptul că poate fi schimbată.

În circuitul electric, reostatul este conectat în serie. Mai jos este una dintre schemele de comutare (Fig. 5):

Orez. 5. Includerea unui reostat într-un circuit cu lampă incandescentă

Terminalele 1 și 2 sunt conectate la o sursă de curent (aceasta poate fi o celulă galvanică sau o priză). Este de remarcat faptul că al doilea contact trebuie conectat la partea mobilă a reostatului, ceea ce vă permite să schimbați rezistența. Dacă creșteți rezistența reostatului, atunci strălucirea becului (3) va scădea, ceea ce înseamnă că și curentul din circuit scade. Și, invers, cu o scădere a rezistenței reostatului, becul va arde mai puternic. Această metodă este adesea folosită la întrerupătoarele de lumină pentru a controla intensitatea luminii.

Un reostat poate fi folosit și pentru a regla tensiunea. Mai jos sunt două scheme (Fig. 6):

Orez. 6. Includerea unei rezistențe într-un circuit cu voltmetru

În cazul utilizării a două rezistențe (Fig. 6a), eliminăm o anumită tensiune de la al doilea rezistor (un dispozitiv care se bazează pe rezistența conductorului) și astfel, așa cum ar fi, reglam tensiunea. În acest caz, este necesar să cunoașteți exact toți parametrii conductorului pentru a regla corect tensiunea. În cazul unui reostat (Fig. 6b), situația este simplificată considerabil, deoarece putem ajusta continuu rezistența acestuia și, prin urmare, modificam tensiunea eliminată.

Reostatul este un dispozitiv destul de versatil. Pe langa reglarea curentului si a tensiunii, poate fi folosit si in diverse aparate electrocasnice. De exemplu, la televizoare, controlul volumului are loc cu ajutorul reostatelor, schimbarea canalelor pe un televizor este, de asemenea, legată cumva de utilizarea reostatelor. De asemenea, merită să acordați atenție faptului că, pentru siguranță, este mai bine să utilizați reostate echipate cu un capac de protecție (Fig. 7).

Orez. 7. Reostat într-o carcasă de protecție

În această lecție, am examinat structura și aplicarea unui astfel de element de control precum un reostat. În următoarele lecții vor fi rezolvate probleme legate de conductori, reostate și legea lui Ohm.

Bibliografie

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fizica 8 / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Butard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.

1. Centrul de educație „Tehnologii de predare” ().
2. Experiment demonstrativ de fizică școlară ().
3. Inginerie Electrică ().

Teme pentru acasă

1. Pagină 108-110: Întrebările 1-5. Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Butard, 2010.
2. Cum poate fi reglată incandescența unei lămpi cu un reostat?
3. Rezistența scade întotdeauna când glisorul reostatului se mișcă spre dreapta?
4. Care este motivul pentru utilizarea unui tub ceramic într-un reostat?