Описание установки и метода измерения

Для знакомства с основными характеристиками химических источников тока и условиями их эксплуатации пользуются электрической цепью, собранной по схеме (Рис.2).При разомкнутом ключе S₂ и замкнутом S₁ измеряют по вольтметру ЭДС источника, а при замкнутых S₁ и S₂ одновременно определяют ток и напряжение. Для облегчения нахождения вершины параболы (кривая рис. 1) вначале определяют ток короткого замыкания, а по нему находят ток , при котором полезная мощность максимальна.

Примечание: Во избежание изменения ЭДС источника тока все измерения следует производить очень быстро с интервалом не менее 1-2 мин. При коротком замыкании ток достигает больших значений, поэтому предел измерения амперметра следует сначала ставить на максимальное значение и уменьшать его следует по мере необходимости.

Выполнение работы

1. Собирают цепь по схеме рис. 2.

2. Устанавливают реостат R на наименьшее сопротивление, а амперметр PA – на наибольший предел измерения.

3. При замкнутом ключе S₁ и разомкнутом ключе S₂ – измеряют ЭДС источника .

4. При замкнутых ключах S₁ и S₂ измеряют напряжение U.

Результаты всех измерений заносят в таблицу и вычисляют указанные в ней параметры.

Таблица

№№ п\п	Измерено			Вычислено
	, В	U, В	Ik, A	P, Вт	P0, Вт	, %
1. 2. 3. 4. 5.

5. Установив реостат R на максимальное сопротивление определяют ток и напряжение при различных сопротивлениях нагрузки. Результаты заносят в таблицу и строят графики зависимостей и .

Примечания:

1. При выполнении работы рекомендуется изменять ток ступенями через 1 А, каждый раз вычисляя искомые величины.

2. При достижении  = 50 ток следует изменять меньшими ступенями – через 0,5 A.

Контрольные вопросы

1. Объяснить устройство и принцип действия элемента Лёкланше, кислотного и щелочного аккумулятора.

2. Запишите закон Ома для замкнутой цепи, состоящей из источников тока с разными ЭДС и внутренними сопротивлениями (рис.3).

3. Почему условия получения наибольшей полезной мощности и наибольшего КПД несовместимы?

Задание по УИРС

Аккумулятор заряжается от генератора (рис. 4). Выведите формулу для полной мощности.

Работа №4

Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли

Приборы и принадлежности: тангенс-гальванометр, источник тока, амперметр, коммутатор, реостат, соединительные провода.

Теоретическое введение

Земной шар обладает собственным магнитным полем. Магнитное поле Земли, образующее земную магнитосферу, простирается до расстояния 70-80 тыс.км в направлении на Солнце и на многие миллионы км в противоположном направлении. Происхождение магнитного поля Земли связывают с конвекционными движениями проводящего вещества в земном ядре.

Линии магнитной индукции выходят из Земли вблизи Южного географического полюса S. Здесь в Антарктиде находится Северный геомагнитный полюс N (Рис.1). Вблизи северного географического полюса N, в Канаде находится Южный геомагнитный полюс S.

Расстояние между географическими и геомагнитными полюсами порядка 300 км.

Рис. 1 Рис. 2

На значительных пространствах магнитное поле Земли однородно, оно имеет постоянное направление и напряженность.

Плоскость, проходящая через магнитные полюсы Земли, называют плоскостью магнитного меридиана.

Угол  между плоскостями магнитного и географического меридианов в данной точке Земли называют магнитным склонением (рис. 2).

Характеристикой любого магнитного поля является индукция . Значения Земли невелики и изменяются от 0,4210^–4 Тл на экваторе до 0,4210^–4 Тл у магнитных полюсов.

Угол  между направлением индукции магнитного поля Земли в данной точке B_A и горизонтальной плоскостью OO₁ называется углом наклонения (рис. 3).

Вектор индукции магнитного поля Земли B_A можно разложить на две составляющие: горизонтальную (B_) и вертикальную (B_n).

Укреплённая на вертикальной оси магнитная стрелка устанавливается в направлении горизонтальной составляющей Земли (B_).

Магнитное наклонение , склонение  и горизонтальная составляющая магнитного поля (B_) являются основными параметрами магнитного поля Земли.

Рис. 3 Рис. 4 Рис.5