Задание №17 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#59156Задание №17ФИПИ

Закон ОмаПрактические работы

Определите электрическое сопротивление резистора R2. Для этого соберите экспериментальную установку, используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R2. При помощи реостата установите в цепи силу 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 электрического сопротивления;

3) укажите результаты измерения напряжения и силы тока с учётом абсолютных погрешностей измерений;

4) запишите значение электрического сопротивления.

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Данная задача является экспериментальной. Поскольку у нас нет возможности провести реальный замер, мы опишем алгоритм выполнения и структуру оформления работы, которая требуется на экзамене. Для расчёта сопротивления $R_{2}$ мы воспользуемся законом Ома для участка цепи.

1) Схема экспериментальной установки
Для измерения сопротивления необходимо собрать последовательную цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, исследуемого резистора $R_{2}$ и реостата (для регулировки силы тока). Вольтметр подключается параллельно к резистору $R_{2}$ .
Описание схемы: Последовательно соединены источник, ключ, амперметр, резистор $R_{2}$ и реостат. Вольтметр присоединён к клеммам резистора $R_{2}$ .

2) Формула для расчёта
Согласно закону Ома для участка цепи, электрическое сопротивление $R$ определяется как отношение напряжения $U$ на концах проводника к силе тока $I$ , протекающего через него:
$R = \frac{U}{I}$

3) Результаты измерений
По условию, силу тока необходимо установить равной $0,4 \text{ А}$ . Допустим, при такой силе тока вольтметр показал значение $4,8 \text{ В}$ (это значение зависит от конкретного оборудования в наборе, здесь приведено для примера). Запишем результаты с учётом погрешностей, указанных в условии ( $\Delta I = 0,02 \text{ А}$ , $\Delta U = 0,1 \text{ В}$ ):
$I = (0,40 \pm 0,02) \text{ А}$
$U = (4,8 \pm 0,1) \text{ В}$
Примечание: количество знаков после запятой в значении и в погрешности должно совпадать.

4) Расчёт значения электрического сопротивления
Подставим измеренные средние значения в формулу:
$R_{2} = \frac{4,8 \text{ В}}{0,4 \text{ А}} = 12 \text{ Ом}$

Ответ: 1) схема нарисована; 2) $R = \frac{U}{I}$ ; 3) $I = (0,40 \pm 0,02) \text{ А}$ , $U = (4,8 \pm 0,1) \text{ В}$ (пример); 4) $R_{2} = 12 \text{ Ом}$ .

Источник: ФИПИ