| Головна » Статті » Фізика | [ Додати статтю ] |
ВИМІРЮВАННЯ ЕРС І ВНУТРІШНЬОГО ОПОРУ. ДЖЕРЕЛА СТРУМУ
|
Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювань Схема електричного кола, яку використовують у цій роботі, показана на малюнку 204. Як джерело струму в схемі використано акумулятор або батарейку для кишенькового ліхтаря. Якщо ключ розімкнуто, ЕРС джерела струму чисельно дорівнює напрузі на зовнішньому колі. У цьому випадку джерело струму замкнуто на вольтметр, опір якого має бути в багато разів більший за внутрішній опір джерела струму r. Звичайно опір джерела струму малий, тому для вимірювання напруги можна використати шкільний вольтметр з шкалою 0-6 В, що має опір RB = 900 Ом (див. підпис під шкалою приладу). Оскільки опір джерела звичайно малий, то справді RB » r. При цьому відмінність ε від U не перевищує десятих частин процента, тому похибка вимірювання ЕРС дорівнює похибці вимірювання напруги. Внутрішній опір джерела струму можна виміряти посереднім способом, знявши покази з амперметра і вольтметра тоді, коли ключ замкнуто. Справді, із закону Ома для замкнутого кола маємо ε = U + Ir, де U = IR — напруга в зовнішньому колі. Тому . Для вимірювання сили струму в колі можна використати шкільний амперметр з шкалою 0 - 2А. Максимальні похибки (відносну і абсолютну) вимірювань внутрішнього опору джерела струму визначають за формулами Підготовка до виконання роботи 1. Підготувати бланк звіту зі схемою електричного кола і таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень. №№ досліду Виміряно Обчислено Вимірювання Uпр В Іпр А В В В В % % rпр Ом А А А % % Ом Вимірювання 2. Скласти електричне коло відповідно до малюнка 204. Перевірити надійність електричних контактів, правильність вмикання амперметра і вольтметра. 3. Перевірити роботу кола, коли ключ розімкнуто і замкнуто. Виконання експерименту, обробка результатів вимірювань 1. Виміряти ЕРС джерела струму. 2. Зняти покази амперметра і вольтметра, коли ключ замкнуто, і обчислити rпр. Обчислити абсолютну і відносну похибки вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму, використовуючи дані про клас точності приладів. 3. Записати результати вимірювань ЕРС і внутрішнього опору джерела струму: Контрольні запитання 1. Чому покази вольтметра при розімкнутому і замкнутому ключі різні? 2. Як підвищити точність вимірювання ЕРС джерела струму? 3. Чи ви можете запропонувати інші способи вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму? ВИМІРЮВАННЯ ПИТОМОГО ОПОРУ ПРОВІДНИКА Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювань Для виконання роботи треба мати дріт з матеріалу, що має великий питомий опір. Питомий опір матеріалу можна обчислити, використовуючи формули: де d — діаметр провідника. Опір провідника можна виміряти, використовуючи закон Ома. У цьому випадку формула для розрахунку питомого опору провідника матиме вигляд: Потрібне обладнання і засоби вимірювання виберіть самостійно. Підготовка до виконання роботи 1. Підготувати бланк звіту з таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень (таблицю складіть за зразком попередніх робіт). 2. Скласти потрібне коло, перевірити надійність контактів і правильність вмикання вимірювальних приладів. Виконання експерименту, обробка результатів вимірювань 1. Виміряти довжину провідника, його діаметр, силу струму в провіднику і напругу на його кінцях. 2. Обчислити приблизне значення питомого опору провідника. 3. Визначити інструментальні похибки вимірювальних Іриладів і похибки відліку. Обчислити максимальні абсолютні і відносні похибки вимірювань величин U, d, I, l. Похибкою 3,14 можна знехтувати. Обчислити максимальні відносну і абсолютну похибки вимірювання питомого опору провідника. 4. Записати результат вимірювання питомого опору провідника у вигляді За допомогою довідника визначити матеріал провідника. Контрольне запитання Чому для виготовлення нагрівальних елементів застосовують провідники з великим питомим опором, а для підвідних провідників — з малим? ВИВЧЕННЯ ПОСЛІДОВНОГО І ПАРАЛЕЛЬНОГО З'ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ У роботі потрібно перевірити такі закони: 1. Для послідовного з'єднання провідників: 2. Для паралельного з'єднання провідників: Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювання У роботі використовують джерело струму, два дротяні резистори, амперметр і вольтметр. Для регулювання струму в колі можна використати реостат. Вольтметр й амперметр при виконанні вимірювань по черзі вмикають до потрібних точок кола. Похибки можна не обчислювати. Підготовка до виконання роботи Підготовити бланк звіту із схемами електричних кіл і таблицями для записування результатів вимірювань і обчислень (таблиці скласти за зразком попередніх робіт). Виконання експерименту, обробка результатів вимірювань 1. Скласти коло для вивчення послідовного з'єднання резисторів; виміряти силу струму і напруги; перевірити виконання законів з'єднання; зробити висновок.2. Скласти коло для вивчення паралельного з'єднання резисторів; виміряти струми і напругу; перевірити виконання законів з'єднання; зробити висновок. Контрольні запитання 1. Як з'єднані споживачі електроенергії у квартирах? Чому? 2. Як з'єднані електричні лампочки в ялинковій гірлянді? Чому? СПОСТЕРЕЖЕННЯ ДІЇ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА СТРУМ Обладнання: Дротяний моток, штатив, джерело постійного струму, реостат, ключ, з'єднувальні проводи, дугоподібний магніт. Підготовка до виконання роботи Підвісити дротяний моток до штатива, приєднавши його до джерела струму послідовно з реостатом і ключем. Попередньо ключ слід розімкнути, пов,зун реостата встановити на максимальний опір. Виконання експерименту 1. До підвішеного мотка дроту піднесіть магніт і, замикаючи ключ, спостерігайте за рухом мотка. 2. Слід вибрати кілька характерних варіантів відносного розміщення мотка і магніту. Намалюйте їх і укажіть напрям магнітного поля, напрям струму і передбачуваний рух дротяного мотка відносно магніту. 3. Перевірити на досліді правильність припущень про характер і напрям руху дротяного мотка. | |
| Переглядів: 1937 | |
| Всього коментарів: 0 | |