Определение эффективности аккумуляторов

Тип работы:
Лабораторная работа
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра Энергоэффективные технологии

Лабораторная работа

«Определение эффективности аккумуляторов»

Выполнили

Студенты группы 408

Мотасова Виктория

Ивашкевич Павел

Молокович Егор

Василенко Наталья

Минск

2012

Цель работы: изучить принципы действия химических источников тока, определить токовую и энергетическую эффективность аккумуляторов.

Приборы и оборудование: блок питания (3 -15В), NiCd аккумулятор емкостью 300 мА•ч, NiMH аккумулятор емкостью 300 мА•ч, свинцовый аккумулятор емкостью 1300 мА•ч, два мультиметра, коммутационный блок, секундомер.

Результаты работы.

· напряжение определялась с помощью мультиметра.

· значение протекающего тока определяется по формуле

· заряд, который протекает через электрическую цепь за каждый промежуток времени, определяется по формуле

1. Первый опыт. Проверка зарядки аккумулятора. Электрическая цепь изображена на рисунке 1. В качестве нагрузки использовался резистор сопротивлением 6 Ом. На источнике питания установлено напряжение 9 В. Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 1.

ток аккумулятор заряд электрический

Таблица 1

время, мин

напряжение на аккумуляторе, В

напряжение на нагрузки, В

ток, А

заряд, мАч

температура аккумулятора, оС

1

4,520

4,440

0,740

12,333

25

2

4,610

4,350

0,725

12,083

25

3

4,640

4,330

0,722

12,028

26

4

4,650

4,320

0,720

12,000

27

5

4,660

4,310

0,718

11,972

28

6

4,670

4,300

0,717

11,944

29

7

4,680

4,290

0,715

11,917

29

8

4,700

4,280

0,713

11,889

30

9

4,720

4,260

0,710

11,833

31

10

4,740

4,240

0,707

11,778

31

11

4,760

4,210

0,702

11,694

32

12

4,790

4,190

0,698

11,639

33

13

4,820

4,160

0,693

11,556

34

14

4,840

4,130

0,688

11,472

34

15

4,870

4,100

0,683

11,389

35

16

4,900

4,080

0,680

11,333

36

17

4,930

4,050

0,675

11,250

37

18

4,960

4,020

0,670

11,167

38

19

4,970

4,020

0,670

11,167

41

20

4,960

4,020

0,670

11,167

42

21

4,950

4,020

0,670

11,167

44

22

4,950

4,030

0,672

11,194

47

Определяем суммарный заряд, полученный аккумулятором во время зарядки 256 мА•ч. Номинальной емкостью аккумулятора составляет 300 мА•ч.

2. Первый опыт. Проверка разрядки аккумулятора. Для этого подключили к аккумулятору вольтметр и нагрузку 6 Ом. Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 2.

Таблица 2

время, мин

напряжение на аккумуляторе, В

ток, А

заряд, мАч

1

3,800

0,633

10,556

2

3,720

0,620

10,333

3

3,630

0,605

10,083

4

3,600

0,600

10,000

5

3,580

0,597

9,944

6

3,560

0,593

9,889

7

3,520

0,587

9,778

8

3,510

0,585

9,750

9

3,500

0,583

9,722

10

3,480

0,580

9,667

11

3,460

0,577

9,611

12

3,440

0,573

9,556

13

3,410

0,568

9,472

14

3,390

0,565

9,417

15

3,340

0,557

9,278

16

3,140

0,523

8,722

17

2,100

0,350

5,833

Определяем суммарный заряд, отданный аккумулятором во время разрядки 162 мА•ч. Номинальной емкостью аккумулятора составляет 300 мА•ч

График 1. Зарядные и разрядные характеристики NiCd аккумулятора.

Определяем токовую эффективность (отношение заряда, прошедшего через нагрузку при разряде аккумулятора, к количеству электричества, прошедшему через аккумулятор при зарядке) = 63%

3. Второй опыт. Проверка зарядки аккумулятора. В качестве нагрузки использовался резистор сопротивлением 20 Ом. На источнике питания установлено напряжение 9 В. Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 3.

Таблица 3

время, мин

напряжение на аккумуляторе, В

напряжение на нагрузки, В

ток, А

заряд, мАч

температура аккумулятора, оС

1

4,07

4,97

0,828

13,806

32

2

4,1

4,94

0,823

13,722

31

3

4,11

4,9

0,817

13,611

31

4

4,13

4,91

0,818

13,639

31

5

4,14

4,9

0,817

13,611

31

6

4,14

4,9

0,817

13,611

30

7

4,15

4,9

0,817

13,611

31

8

4,16

4,89

0,815

13,583

30

9

4,17

4,88

0,813

13,556

30

10

4,18

4,88

0,813

13,556

29

11

4,19

4,88

0,813

13,556

29

12

4,19

4,85

0,808

13,472

29

13

4,2

4,84

0,807

13,444

29

14

4,21

4,84

0,807

13,444

28

15

4,21

4,84

0,807

13,444

28

16

4,22

4,83

0,805

13,417

28

17

4,23

4,83

0,805

13,417

28

18

4,23

4,82

0,803

13,389

27

19

4,23

4,75

0,792

13,194

27

20

4,24

4,79

0,798

13,306

27

21

4,24

4,81

0,802

13,361

27

22

4,25

4,8

0,800

13,333

26

23

4,25

4,8

0,800

13,333

27

24

4,26

4,79

0,798

13,306

27

25

4,26

4,79

0,798

13,306

26

26

4,26

4,78

0,797

13,278

26

27

4,27

4,78

0,797

13,278

27

28

4,27

4,77

0,795

13,250

27

29

4,27

4,77

0,795

13,250

27

30

4,28

4,76

0,793

13,222

27

31

4,28

4,76

0,793

13,222

26

32

4,28

4,76

0,793

13,222

26

33

4,29

4,76

0,793

13,222

26

34

4,29

4,76

0,793

13,222

26

35

4,29

4,76

0,793

13,222

26

36

4,29

4,75

0,792

13,194

26

37

4,29

4,75

0,792

13,194

26

время, мин

напряжение на аккумуляторе, В

напряжение на нагрузки, В

ток, А

заряд, мАч

температура аккумулятора, оС

38

4,3

4,75

0,792

13,194

26

39

4,3

4,74

0,790

13,167

26

40

4,31

4,73

0,788

13,139

26

41

4,32

4,73

0,788

13,139

26

42

4,32

4,72

0,787

13,111

26

43

4,33

4,71

0,785

13,083

26

44

4,33

4,71

0,785

13,083

26

45

4,34

4,7

0,783

13,056

26

46

4,36

4,68

0,780

13,000

26

47

4,37

4,41

0,735

12,250

26

48

4,38

4,63

0,772

12,861

26

49

4,39

4,66

0,777

12,944

26

50

4,4

4,65

0,775

12,917

26

51

4,42

4,64

0,773

12,889

26

52

4,44

4,63

0,772

12,861

26

53

4,45

4,61

0,768

12,806

26

54

4,47

4,59

0,765

12,750

26

55

4,49

4,57

0,762

12,694

26

56

4,53

4,55

0,758

12,639

26

57

4,54

4,53

0,755

12,583

26

58

4,56

4,51

0,752

12,528

26

59

4,58

4,48

0,747

12,444

26

60

4,6

4,44

0,740

12,333

27

61

4,62

4,43

0,738

12,306

27

62

4,63

4,4

0,733

12,222

27

63

4,65

4,39

0,732

12,194

27

64

4,65

4,39

0,732

12,194

27

65

4,66

4,39

0,732

12,194

27

66

4,65

4,39

0,732

12,194

27

67

4,65

4,39

0,732

12,194

28

68

4,65

4,4

0,733

12,222

28

Определяем суммарный заряд, полученный аккумулятором во время зарядки 889 мА•ч. Номинальной емкостью аккумулятора составляет 300 мА•ч.

4. Второй опыт. Проверка разрядки аккумулятора. Для этого подключили к аккумулятору вольтметр и нагрузку 20 Ом. Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 4.

Таблица 4

время, мин

напряжение на аккумуляторе, В

ток, А

заряд, мАч

1

4,200

0,210

3,500

2

4,100

0,205

3,417

3

4,050

0,203

3,375

4

4,010

0,201

3,342

5

3,970

0,199

3,308

6

3,940

0,197

3,283

7

3,910

0,196

3,258

8

3,890

0,195

3,242

9

3,870

0,194

3,225

10

3,850

0,193

3,208

11

3,830

0,192

3,192

12

3,810

0,191

3,175

13

3,800

0,190

3,167

14

3,790

0,190

3,158

15

3,780

0,189

3,150

16

3,770

0,189

3,142

17

3,760

0,188

3,133

18

3,760

0,188

3,133

19

3,750

0,188

3,125

20

3,750

0,188

3,125

21

3,740

0,187

3,117

22

3,740

0,187

3,117

23

3,740

0,187

3,117

24

3,730

0,187

3,108

25

3,730

0,187

3,108

26

3,730

0,187

3,108

27

3,730

0,187

3,108

28

3,730

0,187

3,108

29

3,730

0,187

3,108

30

3,730

0,187

3,108

31

3,730

0,187

3,108

32

3,730

0,187

3,108

33

3,730

0,187

3,108

34

3,730

0,187

3,108

35

3,730

0,187

3,108

36

3,730

0,187

3,108

37

3,730

0,187

3,108

38

3,720

0,186

3,100

39

3,720

0,186

3,100

40

3,720

0,186

3,100

41

3,720

0,186

3,100

42

3,720

0,186

3,100

43

3,720

0,186

3,100

44

3,720

0,186

3,100

45

3,720

0,186

3,100

46

3,710

0,186

3,092

47

3,710

0,186

3,092

48

3,710

0,186

3,092

49

3,710

0,186

3,092

50

3,710

0,186

3,092

51

3,700

0,185

3,083

52

3,700

0,185

3,083

53

3,700

0,185

3,083

54

3,700

0,185

3,083

55

3,700

0,185

3,083

56

3,690

0,185

3,075

57

3,690

0,185

3,075

58

3,690

0,185

3,075

59

3,680

0,184

3,067

60

3,680

0,184

3,067

61

3,680

0,184

3,067

62

3,670

0,184

3,058

63

3,670

0,184

3,058

64

3,660

0,183

3,050

65

3,660

0,183

3,050

66

3,660

0,183

3,050

67

3,650

0,183

3,042

68

3,640

0,182

3,033

69

3,640

0,182

3,033

70

3,630

0,182

3,025

71

3,630

0,182

3,025

72

3,620

0,181

3,017

73

3,610

0,181

3,008

74

3,610

0,181

3,008

75

3,600

0,180

3,000

76

3,590

0,180

2,992

77

3,580

0,179

2,983

78

3,570

0,179

2,975

79

3,560

0,178

2,967

80

3,540

0,177

2,950

81

3,530

0,177

2,942

82

3,500

0,175

2,917

83

3,460

0,173

2,883

84

3,370

0,169

2,808

85

3,120

0,156

2,600

86

2,500

0,125

2,083

87

2,130

0,107

1,775

88

2,120

0,106

1,767

Определяем суммарный заряд, отданный аккумулятором во время разрядки 269 мА•ч. Номинальной емкостью аккумулятора составляет 300 мА•ч

График 2. Зарядные и разрядные характеристики NiCd аккумулятора.

Определяем токовую эффективность (отношение заряда, прошедшего через нагрузку при разряде аккумулятора, к количеству электричества, прошедшему через аккумулятор при зарядке) = 30%

Вывод: В ходе проведения лабораторной работы было выявлено, что суммарный заряд, полученный аккумулятором во время зарядки, несколько выше номинальной емкости аккумулятора, в отличие от суммарного заряда, отданного аккумулятором во время разрядки. Что привило к снижению токовой эффективности. Причиной этого мог послужить так называемый эффект памяти.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой