Физика. Информатика. Портфолио.

Лабораторная работа № 

Тема: Измерение КПД электродвигателя.

Цель работы: оценить эффективность преобразования электродвигателем электрической энергии в механическую.

Оборудование:

• источник электропитания;
• амперметр;
• вольтметр;
• электродвигатель постоянного тока;
• переменный резистор;
• ключ;
• металлический планшет;
• груз с крючком;
• весы с разновесами;
• нить с петлями на концах;
• измерительная лента с миллиметровыми делениями;
• часы с секундной стрелкой или секундомер.

Указания к работе

1. Зарисуйте в тетрадь электрическую схему установки, изображенной на рисунке.

2. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

3. Соберите установку, как показано на рисунке. Электродвигатель установите у кромки металлического планшета. Планшет
разместите на рабочем столе так, чтобы вал двигателя выступал на 1-2 см за край стола.

4. Измерьте массу груза m.

5. Отрегулируйте длину нити так, чтобы груз, подвешенный к валу двигателя, находился на высоте в 2-3 см от пола.

6. Проведите несколько пробных пусков. С помощью переменного сопротивления установите такой режим работы двигателя, при котором груз поднимался бы равномерно и с минимальной скоростью.

7. Измерьте высоту центра груза в нижнем положении h₁.

8. Измерьте высоту центра груза при полностью намотанной нитке h₂.

9. Вычислите высоту, на которую будет поднят груз с помощью двигателя h = h₂ - h₁.

10. Включите двигатель и определите величину тока, который протекает в двигателе при подъеме груза I.

11. Включите двигатель и определите величину напряжения, приложенного к двигателю при подъеме груза U.

12. Включите двигатель и определите время t подъема груза из нижней точки в верхнюю.

13. По данным измерений вычислите полезную работу, совершенную двигателем при подъеме груза: А_п = mgh, где g = 9,8 м/с² , а также работу, затраченную двигателем на подъем груза: А_з = IUt.

14. Вычислите коэффициент полезного действия электродвигателя η = А_п/А_з х 100%.