Контрольні запитання

1. Що таке ЕРС джерела струму? Від яких величин він залежить? Формула. Одиниці вимірювання.

2. Сформулювати закон Ома для повного кола.

3. Які основні характеристики джерела струму?

4. Записати закон Ома для повного кола для послідовного і паралельного з’єднання джерел струму.

5. Вивести формулу для розрахунку зовнішнього опору для повного кола. Чому дорівнює опір реостата?

6. Що таке потужність струму? Від яких величин він залежить? Формула. Одиниці вимірювання.

7. При якому значенні опору навантаження потужність максимальна? Порівняти цей опір з внутрішнім опором джерела.

8. ЕРС джерела струму дорівнює 1,5 В. При замиканні джерела опором 2 Ом сила струму становить 0,3 А. Визначити силу струму короткого замикання.

9. Якщо у колі резистор з опором 2 Ом, то амперметр показує 1,2 А, а коли резистор з опором 4,5 Ом, то амперметр показує 0,6 А. Визначити ЕРС і внутрішній опір джерела струму.

10. Визначити потужність нагрівника електрочайника, якщо в ньому за 10 хв мо-жна закіп’ятити 2 л води, початкова температура якої 20 ⁰С. ККД нагрівника 70 %.

11. Для нагрівання 4,5 л води від 23 ⁰С до кипіння нагрівник споживає 0,5 кВт*год електричної енергії. Чому дорівнює ККД нагрівника?

Лабораторна робота № 7

Спостереження дії магнітного поля на провідник зі струмом.

Мета роботи: навчитися визначати індукцію магнітного поля постійного магніту.

Завдання:

1. Визначати індукцію магнітного поля постійного магніту.

2. Визначати індукцію магнітного поля постійного магніту за графіком залежності сили Ампера від сили струму.

Обладнання та інструменти: ваги технічні; гирі F4-210; магніт дугоподібний; рамка прямокутна розміром 1,5х10 см з 20 витків дроту діаметром 0,1—0,2 мм; джерело електроживлення для практикуму ИЭПГ1-1; амперметр лабораторний; ключ замикання струму; лінійка вимірник 30 см з міліметровими діленнями.

Вказівки на теоретичний матеріал:

1. Взаємодія провідників зі струмом.

2. Індукція магнітного поля. Сила Ампера.

Теоретичні положення

На провідник із струмом, що знаходиться в магнітному полі, діє сила, рівна

F = I·l·b·sinα (1)

де I - сила струму в провіднику;

B - модуль вектора індукції магнітного поля;

L - довжина провідника, що знаходиться в магнітному полі;

α - кут між вектором магнітного поля інаправленієм струму в провіднику.

Силу, що діє на провідник із струмом в магнітному полі, називають силою Ампера.

Максимальна сила Ампера дорівнює:

F = I·L·B (2)

Їй відповідає кут α = 90⁰.

Звідси:

(3)

Для вимірювання сили Ампера можна використовувати експериментальну установку, зображену на рисунку 1. До коромисла технічних вагів підвішують прямокутну рамку з 20 витків тонкого ізольованого дроту шириною приблизно 1,5 см і заввишки 10 див.

Під рамкою в лапці штатива укріплюють постійний магніт так, щоб горизонтальна сторона рамки була рас покладена перпендикулярно вектору В. Ваги врівноважують. Рамку включають в електричний ланцюг, що складається з амперметра, ключа і джерела постійного струму. При пропусканні струму через рамку сили Ампера, рамки, що діють на вертикальні сторони, врівноважують один одного а сила, що діє на нижню сторону, виводить ваги з рівноваги. За допомогою гирь відновлюють рівновагу вагів і таким чином вимірюють силу Ампера.

Рисунок 1. Експериментальна установка