- •Методичні вказівки та інструкції до виконання лабораторних робіт
- •(Іі курс)
- •5.07010102 Організація перевезень і управління на автотранспорті
- •Методичні рекомендації
- •Малюнок 1
- •Лабораторна робота № 4 вимір потужності, внутрішнього опору й ккд джерела постійного струму
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні запитання
Малюнок 1
Температурний
коефіцієнт опору α також розраховується
по формулі (6), але опору R1 і R2 і відповідні
їм температури t1 й t2 визначаються із
графіка R=∫(t) (див. мал. 1).
Цей метод має істотні переваги перед розрахунковим. При побудові графіка можна легко виявити грубі помилки й виключити їхній вплив на результат.
Опис експериментального пристрою
Експериментальний пристрій складається з нагрівача, у середину якого поміщені досліджувані провідники, термометра для вимірювання температури й приладу для вимірювання опору(амперметр, вольтметр).
Схема пристрою зображена на мал. 2. На схемі позначений:
- вольтметр,
- нагрівач,
- перемикач,
- термометр.
Послідовно до пристрою підключаємо амперметр.
Малюнок 2. Електрична схема пристрою
Порядок виконання роботи
Ознайомитися з інструкцією.
Виміряти напругу і електричний струм і розрахувати опір досліджуваного провідника при кімнатній температурі.
Включити нагрівач і в процесі підвищення температури вимірювати опір провідників з обраним кроком. (Результати вимірів представлені в таблиці).
№ |
I, A |
U, B |
R, Oм |
1 |
|
|
|
….. |
|
|
|
7 |
|
|
|
Побудувати графік залежності R=∫(t) для Вашого опору.
Розрахувати температурний коефіцієнт опору α по формулі (6). Опору R1 і R2 і відповідні їм температури t1 й t2 визначити із графіка R =f(t)
Зробити висновок по роботі й записати знайдене значення α.
Контрольні питання
Що називається електричним опором?
Який опір називається омічним або активним?
Від чого залежить опір провідника?
Як залежить електричний опір металів від температури?
Чому приблизно дорівнює температурний коефіцієнт опору чистих металів? Чи змінюється він з підвищенням температури?
Список літератури
Трофимова Т.І. Курс фізики: Навчальний посібник для вузів.-М.: Высщ. шк.. 2001.
Керівництво до лабораторних занять по фізиці. Під ред. Л.Л. Гольдина. - М: Наука. 1973.
Лабораторна робота № 4 вимір потужності, внутрішнього опору й ккд джерела постійного струму
Ціль роботи: |
Вивчити залежність ККД, повної й корисної потужності джерела струму від величини зовнішнього опору. |
Прилади й приналежності: |
Джерело постійного струму, магазин опорів, міліамперметр, однополюсний ключ, додаткове «внутрішнє» опір джерела струму, вольтметр. |
ВСТУП
При проходженні заряду dq по замкнутому колу, що містить джерело ЕРС, джерело робить над зарядом роботу:
dA=Edq (1)
де E – ЕРС джерела струму.
Виразивши заряд dq через силу струму I і час dt: dq=I(dt, з (1) одержимо потужність, виділювану у всім ланцюзі джерелом ЕРС:
P=
= E I (2)
Цю потужність можна виразити через ЕРСджерела й повний опір ланцюга R+Rвнутр, якщо скористатися законом Ома для замкнутого ланцюга:
(3)
Підставивши це вираження в (2) одержимо:
(4)
Обчислимо також потужність Р1, що виділяється в зовнішній частині ланцюга на опорі R. Якщо різниця потенціалів на кінцях опору R дорівнює U, то при проходженні по ньому заряду dq=I(dt електричним полем над зарядом буде зроблена робота:
dA=UIdt,
звідки
знаходимо потужність
:
P1=UI.
Скориставшись законом Ома для ділянки ланцюга U=IR і законом Ома для замкнутого ланцюга (3), одержимо для Р1:
(5)
Ця потужність називається корисної. Відношення Р1/Р= - називається коефіцієнтом корисної дії (кпд) джерела. З (4) і (5) одержуємо:
(6)
Як видно з (5), корисна потужність залежить від опору зовнішнього ланцюга R:
При
R«Rвнутр
корисна потужність
і росте з ростом R. Якщо ж R»Rвнутр
те,
і падає з ростом R. Неважко переконатися
в тім, що Р1
досягає максимуму при R=Rвнутр,
у цьому випадку
(7),
(8).
