Praktikum 3 vooluallika kasutegur Tallinna Tehnikaülikool (0)

Tallinna Tehnikaülikool  Füüsikainstituut  Üliõpilane:   Teostatud:  Õpperühm:  Kaitstud:  Töö nr: 3.  TO:     Töö eesmärk: Vooluallika kasuliku 
võimsuse ja kasuteguri määramine 
sõltuvalt voolutugevusest ning sise- ja 
välistakistuse suhtest.  Töövahendid: Stend voltmeetri, ampermeetri, kahe 
kuivelemendi, kahe (või kolme) reostaadi ja 
lülitiga.    Skeem       
   


Töö teoreetilised alused 
 
 
Andmed:  
  Jrk nr  I, mA  U, V  N1, 
mW  η%  E-U, V  r, Ω  R, Ω  𝑅 𝑟   1.                  2.                  3.                  4.                  5.                      ε=   
 
 
Arvutuskäigud 
 
 
Kasulik võimsus:    𝑁1 = 𝐼 ∗ 𝑈  Esimese mõõtmise korral:  𝑁1 = 70 ∗ 0.4 = 28mW    Sarnaselt saame arvutada ka teised N1 väärtused. 
 
  Kasuteguri leidmine:    𝜂 =   𝑈 𝜀    
Esimese mõõtmise korral:  𝜂 = 0.4
2.9 =  0.13793103 = 13.8%    Sarnaselt leiame ka teistel mõõtmistel kasuteguri.  
    Leiame iga mõõtmise korral tarbija takistuse  R:  Ohmi seadusest saame:  
  𝑅 =   𝑈 𝐼    
Esimese mõõtmise korral: 


  𝑅 = 0.4 0.07 =  5.71428571 Ω   
Sarnaselt leiame ka teised väärtused.      
  Leiame vooluallika sisetakistuse  r:  𝑟 =   𝜀 − 𝑈 𝐼       𝑟 = 2.9 − 0.4 0.07 = 35.7142857 Ω   
Graafikud:      Graafik 1.   0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 0 5 10 15 20 25 30 0 10 20 30 40 50 60 70 80 η, % N 1,mW I, mA Kasuliku võimsuse ja kasuteguri sõltuvus  voolutugevusest  Kasutegur, % Kasulik võimsus, mW


  Graafik 2.    
    Järeldus   
Antud töös läbi viidud arvutuskäikudest saadud kasuteguri ja kasuliku võimsusega leitud  graafikutest näeme, et kasutegur on lineaarses sõltuvuses voolutugevusega. Võin eeldada,  et kui mõõdetud tulemusi oleks olnud rohkem, siis oleks kasutegur siiski lineaarselt sõltuv  voolutugevusest  I . Kuna mõõdetud tulemusi ei ole piisavalt, siis ei tea me täpselt, mis  juhtub kasuliku võimsuse graafikuga, kui voolutugevus on väikesem.     Teiselt graafikult (graafik 2.) võime samuti eeldada, et me ei tea täpset graafiku kuju 
kasulikule võimsusele, kuid see võib sõltuda takistuste suhtest lineaarselt. Sama võime  eeldada kasutegurist.    Kokkuvõttes arvestades andmete hulka võime ning vaadates graafikuid, võime öelda, et 
katse on ebaõnnestunud, kuna graafikutel on punkte suhteliselt vähe ning sõltuvust on  nende põhjal keeruline paika panna.       0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0 5 10 15 20 25 30 0.16 0.137254902 0.115384615 0.115384615 0.094339623 η,  % N 1,mW R/r, Ω Kasuliku võimsuse ja kasuteguri sõltuvus sise-ja välistakistuse  suhtest  N1=f(R/r) η=f(R/r)