直流电路中的功率传递
实验三：直流电路中的功率传递
一、实验目的
1. 根据负载输出功率和电源输入功率计算功率传输效率。
2. 研究具有内阻的电源的输出功率与负载电阻之间的关
系。
3. 研究负载电阻的大小与获得最大输出功率的关系。
4. 研究负载电阻的大小与得到最高效率之间的关系。
二、实验器材
1. 20v、100v电源 各1个
2. 电压表 1个
3. 电流表 1个
4. 电压控制电压源 1个
5. 电阻 数个
三、实验原理及实验电路
如图4-1所示的电路。
值得注意的是，当负载获得最大输出功率时，效率 并不是最高的，因为这时负载电阻与电源内阻相等，电源内阻消耗的功率与负载得到的功率是相同的。
图3-1 求负载功率的电路图
四、实验步骤
图3-2 负载电阻获得最大传输功率的测试原理图
1.建立图3-2所示的最大传输功率实验电路。
2.激活实验电路，在表3-1中记录不同负载电阻rl对应的电压 和电流 。根据表3-1中的电压和电流值计算出功率 。
3.以负载电阻 为横坐标、负载功率 为纵坐标画出负载功率曲线图，并在曲线上标出最大功率点和相应的值。
4. 根据电路参数求出理论上的 ，与实验值进行比较，并计算此时电路的效率。
表3-1 电路参数测试结果
0.1
1
2
3
4
5
6
8
10
20
50
80
100
五、思考题
1. 当负载电阻 增大时，负载电压 和负载电流 发生什麽
变化？
2. 如果负载电阻 增大，负载功率将会发生什麽变化？
3. 为了获得从电源到负载的最大传输功率，需要多大的负
载电阻 ？负载电阻 与电源内阻 之间有什麽关系？
4. 需要多大的负载电阻 才能得到最高功率传输效率？与获得最大输出功率的电阻值相同吗？
六、实验报告要求
1. 完成实验步骤四中所有数据的记录和计算工作，并绘制波形曲线。
2. 回答思考题五中所有的问题。
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1. 20v、100v电源 各1个
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如图4-1所示的电路。
值得注意的是，当负载获得最大输出功率时，效率 并不是最高的，因为这时负载电阻与电源内阻相等，电源内阻消耗的功率与负载得到的功率是相同的。
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四、实验步骤
图3-2 负载电阻获得最大传输功率的测试原理图
1.建立图3-2所示的最大传输功率实验电路。
2.激活实验电路，在表3-1中记录不同负载电阻rl对应的电压 和电流 。根据表3-1中的电压和电流值计算出功率 。
3.以负载电阻 为横坐标、负载功率 为纵坐标画出负载功率曲线图，并在曲线上标出最大功率点和相应的值。
4. 根据电路参数求出理论上的 ，与实验值进行比较，并计算此时电路的效率。
表3-1 电路参数测试结果
0.1
1
2
3
4
5
6
8
10
20
50
80
100
五、思考题
1. 当负载电阻 增大时，负载电压 和负载电流 发生什麽
变化？
2. 如果负载电阻 增大，负载功率将会发生什麽变化？
3. 为了获得从电源到负载的最大传输功率，需要多大的负
载电阻 ？负载电阻 与电源内阻 之间有什麽关系？
4. 需要多大的负载电阻 才能得到最高功率传输效率？与获得最大输出功率的电阻值相同吗？
六、实验报告要求
1. 完成实验步骤四中所有数据的记录和计算工作，并绘制波形曲线。
2. 回答思考题五中所有的问题。
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