Задание №17 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Данная задача является экспериментальным заданием. Поскольку у нас нет возможности провести реальный эксперимент, мы опишем алгоритм выполнения работы и представим структуру ответа, которая требуется на экзамене.

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

2) Формула для расчёта работы электрического тока
Работа электрического тока $A$ на участке цепи определяется как произведение напряжения на этом участке, силы тока в цепи и времени, в течение которого протекал ток:
$A = U \cdot I \cdot t$

3) Результаты измерений
В данном пункте необходимо записать значения, полученные в ходе опыта, с учётом погрешностей, указанных в условии. Время переводим в систему СИ: $t = 8 \text{ мин} = 8 \cdot 60 \text{ с} = 480 \text{ с}$.
Сила тока по условию: $I = (0,50 \pm 0,02) \text{ А}$.
Напряжение $U$ измеряется прибором. Предположим, что при силе тока $0,5 \text{ А}$ вольтметр показал $4,0 \text{ В}$. Тогда запись будет выглядеть так:
$U = (4,0 \pm 0,2) \text{ В}$
(Примечание: в реальном задании вы записываете то число, которое увидите на шкале прибора).

4) Расчёт значения работы тока
Подставим измеренные значения (без учёта погрешностей) в формулу:
$A = 4,0 \text{ В} \cdot 0,5 \text{ А} \cdot 480 \text{ с} = 960 \text{ Дж}$

Ответ: 1) Схема нарисована; 2) $A = UIt$; 3) $I = (0,50 \pm 0,02) \text{ А}$, $U = (4,0 \pm 0,2) \text{ В}$; 4) $A = 960 \text{ Дж}$.

Источник: ФИПИ