- •Утверждено
- •Рыбинск 2009 правила техники безопасности
- •Приборы и оборудование: Источник питания, амперметр, вольтметр (смонтированы в одном корпусе), реостат.
- •1. Теоретические сведения
- •1. 1.Электрический ток. Сила и плотность тока
- •1.2. Электродвижущая сила
- •1.3. Закон ома. Сопротивление
- •1.4. Закон ома для неоднородного участка цепи
- •1.5. Мощность тока
- •1.6. Закон джоуля – ленца
- •2.Описание установки и методики измерений
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов
- •5. Обработка результатов эксперимента на эвм
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •8. Список литературы
- •Применение метода наименьших квадратов
- •Применение метода наименьших квадратов для
3. Порядок выполнения работы
Проверив подключение реостата к клеммам установки, включить сетевой шнур в розетку. На лицевой панели включить клавишу 1 «ВКЛ». При этом должна загореться сигнальная лампочка 2.
Перемещая движок реостата и изменяя напряжение от минимума до 20 зафиксировать не менее 10 значений тока и напряжения .
Отключить установку в последовательности, обратной процедуре включения.
По результатам измерений рассчитать значения сопротивления нагрузки , полезной мощности , полной мощности (полагая В) и к.п.д. .
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
Таблица 1
№ п/п |
(В) |
(мА) |
(Ом) |
Р (Вт) |
рполн. (Вт) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить графики зависимостей (на одном графике) и . По максимуму полезной мощности и значению к.п.д. определить величину внутреннего сопротивления источника .
Провести обработку результатов на ЭВМ. Предварительно необходимо ознакомиться с инструкцией по обработке результатов физического практикума на ЭВМ.
4. Обработка результатов
1. Рассчитать значения сопротивления нагрузки по формуле (7) и полезную мощность по формуле (6). Результаты расчетов свести в таблицу 1.
2. Построить график зависимости . Определить точку R = r.
3. По формуле (8) определить ЭДС источника.
4. Рассчитать полную мощность, развиваемую источником для всех значений тока I по формуле: .
5. Рассчитать КПД источника по формуле .
6. Результаты расчетов п.п. 5,6 свести в таблицу 1.
7. Построить графики зависимостей , , .
8. Обработать результаты эксперимента на ЭВМ. Сравнить и r с рассчитанными в п.п. 3, 4.
5. Обработка результатов эксперимента на эвм
Для ввода результатов эксперимента в компьютер необходимо обозначить у = U, х = I, данные представить в виде таблицы 2:
Таблица 2
-
х
у
1
2
.
.
.
10
Результаты расчетов выдаются на дисплей в виде двух чисел: а = – r; b = .
6. Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать название работы, ее цель, краткие теоретические сведения, рисунок лабораторной установки и электрические схемы опытов (рисунки 2.1 и 2.2), сводку расчетных формул, результаты эксперимента с расчетом погрешностей, таблицы обработки результатов 1 и 2, выводы по работе.
7. Контрольные вопросы
Что такое напряжение? Какова связь понятий напряжения, ЭДС, разность потенциалов?
Сформулируйте закон Ома для неоднородного участка цепи. Запишите его дифференциальную и интегральную форму?
Что такое полная мощность цепи? Почему не вся полная мощность идет на нагрузку?
Как зависит коэффициент полезного действия от отношения ?
При каких условиях полезная мощность максимальна?
Как экспериментально определить внутреннее сопротивление источника?
Как экспериментально определить ЭДС?
Проанализируйте графики зависимостей , , .
Правильно ли следующее утверждение: «Если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, то полезная мощность максимальна. Сопротивление нагрузки – несколько сот Ом. Следовательно, внутреннее сопротивление r надо выбирать как можно ближе к R»?