Методика проведения эксперимента

6.7.1 Собрать рабочую цепь по схеме рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема рабочей цепи

6.7.2 С помощью вольтметра измерить ЭДС источника e=e₁+e₂, подключив вольтметр к полюсам исследуемого источника тока. При этом магазин резисторов должен быть отключен от цепи. Хотя такое измерение ЭДС не является точным, в данной работе этой точности вполне достаточно.

6.7.3 Включить магазин резисторов в цепь. Замыкая ключ K, измерить ток I в цепи и падение напряжения U_R на внешнем участке цепи R при возможных различных значениях сопротивления резистора, изменяя R с шагом 50 Ом до 1000 Ом.

6.7.4 Данные занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

6.7.5 По показаниям приборов вычислить и занести в таблицу 6.1 полную мощность P = I e, мощность, выделенную во внешней цепи P_R = IU_R и КПД источника . Вычисления произвести для всех значений R, взятых в эксперименте.

6.7.6 Рассчитать абсолютную погрешность полной мощности и мощности выделенной во внешней цепи по формулам:

, (6.6)

, (6.7)

где D I = 5× 10^-4 А; De = D U = 0, 03 В.

6.7.7 Построить графики зависимости КПД источника тока, полной мощности и мощности, выделенной во внешней цепи, от внешнего сопротивления. (Оба графика мощности P_R = f ₁(R), P = f ₂(R) выполнить на одном чертеже).

6.7.8 По графикам P_R = f ₁(R) и h=Y(R) определить внутреннее сопротивление исследуемого источника тока, воспользовавшись тем, что при R = r КПД источника равен 50%, а мощность, выделенная во внешней цепи, максимальна.

6.7.9 По графикам P_R = f ₁(R), P = f ₂(R) оценить потери мощности внутри источника тока при двух-трех значениях внешнего сопротивления, указанных преподавателем.

Контрольные вопросы

А) Что называется ЭДС источника тока?

Б) Почему при измерении ЭДС источника тока с помощью вольтметра надо выбрать вольтметр с большим внутренним сопротивлением?

В) Как определяется и от чего зависит мощность, выделяемая во внешней цепи? При каком условии она максимальна?

Г) При каком условии максимальна полная мощность источника?

Д) Какие режимы работы могут быть у источника тока?

Е) Какими величинами можно характеризовать источник тока и его действие в цепи?

Ж) Как можно измерить ЭДС источника тока?

Рекомендуемая литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики: В 3 т. Т. 2. ‑ М.: Наука, 1988. § 33 ‑ 38.

2. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс общей физики: В 3 т. Т. 2. ‑ М.: Наука, 1979. § 15-18.

3. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. ‑ М.: Высш. школа, 1989. § 18.1, 19.1, 19.2.