Extras din laborator

1. SCOPUL LUCRARII

Evidentierea regimurilor limita de functionare si a valorilor marimilor caracteristice în aceste regimuri, precum si verificarea teoremei transferului de putere.

2. CONSIDERATII TEORETICE

Un dipol electric este un circuit cu doua borne de acces cu exteriorul, fara cuplaje magnetice între laturile interioare si exterior. Daca suma algebrica a curentilor celor doua borne de acces este zero, oricare ar fi potentialul bornelor, atunci acesta formeaza o poarta. Daca dipolul contine numai elemente pasive de circuit, se numeste dipol pasiv.

O linie de curent continuu, de distributie a energiei electrice, de tensiune relativ redusa, poate fi asimilata unui dipol pasiv neglijând curentii de dispersie prin izolatia liniei. Conductoarele liniei sunt caracterizate de rezistenta; astfel, liniile pot fi înlocuite cu o rezistenta concentrata R=2rl/s, iar dipolul ( 1a ) ar deveni echivalent cu cel din figura 1b:

Ecuatia dipolului: U1=U2+RI.

Presupunând rezistenta interioara RI a generatorului neglijabila, U1 ramâne constanta.

Marimile caracteristice functionarii dipolului, respectiv liniei:

- Tensiunea la receptor: U2=U1-RI

- Caderea de tensiune pe linie: DU=RI

- Puterea la bornele generatorului: P1=U1I

- Puterea la bornele receptorului: P2=U2I=(U1-RI)I=U1I-RI2

- Randamentul transmisiei: h=P2/P1=(U1I-RI2)/(U1I)=1-RI/U1

Se studiaza regimurile limita de functionare (gol si scurtcircuit ) precum si cazul transferului maxim de putere.

§2.1. Regimul de mers în gol

Corespunde situatiei R2=¥ ( circuit deschis ).

I=0A, DU=0V, U1=U2, P1=0W, P2=0W.

§2.2. Regimul de scurtcircuit

R2=0; I=Isc=U1/R; DU=RIsc=U1; U2=0; P1=U1Isc=U12/R; P2=0; h=0.

§2.3. Regimul de transfer maxim de putere

P2=U2I=U1I-RI2 este maxima ÞdP2/dI=U1-2RI=0.

I=Isc/2;

Pmax=U1Isc/2=U1/4R;

h=P2max/P1max=0,5.

Observam ca în acest caz R=R2 (regim adaptat ) . Deoarece în practica R1>>R, transmisia nu se face nici la putere maxima, nici la randament maxim, realizându-se un compromis eficient d.p.d.v. economic. Putem astfel desena un grafic de variatie a puterii electrice P=P(I):

Observam ca DU are o variatie liniara crescatoare, fiind zero la gol si U1 la scurtcircuit, iar U2 are o variatie descendent liniara, fiind zero la scurtcircuit si maxima ( U1 ) la functionare în gol.

Fig. 2

3. PROCEDEU EXPERIMENTAL

§ 3.1.Realizarea montajului si dimensionarea rezistentei R

Se realizeaza montajul din figura 3:

Fig. 3

Pentru dimensionarea lui R se procedeaza astfel:

- Se scurtcircuiteaza R2;

- Se variaza R pâna ce acul ampermetrului este în a doua jumatate; valoarea respectiva a curentului este Isc.

- In continuare, pozitia cursorului reostatului R ramâne fixa.

§3.2. Ridicarea experimentala a datelor pentru regimurile de functionare în sarcina

Se închid întrerupatoarele K1 si K2 si se variaza R2 de la valoarea maxima la zero, ridicându-se treptat datele necesare tabelului 1.