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:
m, кг | h1, м | h2, м | h, м | Ап, Дж | I, А | U, В | t, с | Аз, Дж | η, % |
значение |
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: Ап = mgh, где g = 9,8 м/с2 , а также работу, затраченную двигателем на подъем груза: Аз = IUt.
14. Вычислите коэффициент полезного действия электродвигателя η = Ап/Аз х 100%.