Косвенные измерения (экспериментальное задание на реальном оборудовании) · 76 заданий
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение мощности электрического тока, потребляемой лампой накаливания. В исследовании используются электрическая лампа на подста…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины. В исследовании используется пружина…
Закон Гука
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы трении скольжения при движении каретки по поверхности стола от силы нормального давления каретки на…
Сила трения
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение электрического сопротивления резистора. В исследовании используются резистор, источник постоянного тока, ключ, соедините…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы тока в резисторе от напряжения на его концах. В исследовании используется резистор, источник постоян…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение работы электрического тока, протекающего через лампу накаливания в течение 1 мин. В исследовании используются электричес…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, грузы № 1, № 2 и № 3, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффи…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R 2, соберите экспериментальную установк…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1, соберите экспериментальную установку…
Закон Ома
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя собирающую линзу 2, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света и…
Практические работы
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометр № 2, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R1, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе R1 при силе тока 0,4 А. Абсолютная погрешность измерения силы тока равна ±0,02 А, абсолютная погрешность измерения напряжения равна ±0,1 В.
В бланке ответов № 2:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта мощности электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения и силы тока с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение мощности электрического тока.
Решение
Решение.
Для выполнения эксперимента по определению мощности, выделяемой на резисторе, необходимо собрать последовательную электрическую цепь, в которую входят источник тока, ключ, амперметр для измерения силы тока, резистор R1 и реостат для регулировки силы тока. Вольтметр подключается параллельно резистору R1 для измерения напряжения на нём.
1) Схема экспериментальной установки
Схема представляет собой последовательно соединённые: источник тока, ключ, амперметр, резистор R1 и реостат. Вольтметр присоединён к клеммам резистора R1 параллельно.
(При описании схемы: амперметр включается в разрыв цепи, вольтметр — параллельно исследуемому участку).
2) Формула для расчёта мощности
Мощность электрического тока P на участке цепи равна произведению напряжения U на этом участке на силу тока I, протекающего через него:
P=U⋅I
3) Результаты измерений
Согласно условию, необходимо установить силу тока I=0,4 А. При выполнении лабораторной работы на реальном оборудовании измеряется соответствующее значение напряжения U.
Примечание: так как это текстовое решение задачи без проведения реального эксперимента, приведём пример записи результатов с учётом заданных погрешностей (ΔI=0,02 А, ΔU=0,1 В). Допустим, при силе тока 0,4 А вольтметр показал 4,0 В.
Сила тока: I=(0,40±0,02) А
Напряжение: U=(4,0±0,1) В (значение U берётся из показаний прибора в ходе опыта).
4) Расчёт значения мощности
Подставим измеренные значения (для примера возьмём U=4,0 В) в формулу:
P=4,0 В⋅0,4 А=1,6 Вт
Ответ: 1) Схема нарисована; 2) P=U⋅I; 3) I=(0,40±0,02) А, U=(Uизм±0,1) В; 4) P=Pрасч Вт.
Источник: ФИПИ