С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Лампочка
( 9—2—2002 ) Снятие вольтамперной характеристики лампочки. Приборы и оборудование : батарейка, универсальный из- мерительный прибор (цифровой амперметр, вольтметр и ом- метр), 6 одинаковых лампочек (одна лампочка отдельно, соединённые параллельно две лампочки, соединённые парал- лельно три лампочки), провода. Задание : снимите экспериментально зависимость силы тока через лампочку от приложенного к ней напряжения и нарисуйте полученную кривую. Используя результаты экс- перимента, определите, во сколько раз отличаются величины сопротивлений нити накала при напряжениях 0,8 В и 3 В (при сильном нагревании сопротивление проводника может сильно измениться!). Внимание! Измерительный прибор может обеспечить хо- рошую точность (не хуже 0,5% от максимального значения измеряемой величины на выбранном пределе измерений), сопротивление вольтметра очень велико, сопротивление мил- лиамперметра, к сожалению, не очень мало. И ещё: не подключайте прибор в режиме измерения то- ков прямо к выводам батарейки — только последовательно с лампочкой (лампочками)! А то он сгорит, да и вам тоже достанется... Решение . Поскольку в условии сказано, что все лампочки одинаковые, будем считать, что связь между установившимся через лампочку током и напряжением на её выводах одна и та же для всех лампочек. Обозначим одну лампочку симво- лом A , две соединённые параллельно лампочки — символом B и три параллельно соединённые лампочки — символом C . Получить несколько точек на ВАХ можно, соединяя лампоч- ки разными способами и подключая их к батарейке. 114 Часть 2 Для начала можно измерить ток через одну лампочку, соединив последовательно амперметр, A и батарейку. Чтобы сравнить внутреннее сопротивление амперметра и сопротивления лампочек в холодном состоянии, парал- лельно амперметру можно подключить B , C и B + C . При этом ток, который показывает амперметр, уменьшается, и по этому уменьшению можно судить о соотношении сопротив- лений. Сравнить внутреннее сопротивление прибора в режиме из- мерения напряжения (вольтметра) и сопротивление лампоч- ки можно, соединив последовательно батарейку, вольтметр, A , B и C . Теперь нужно закоротить лампочки и отметить из- менение показаний вольтметра. Если изменения показаний не заметно, то это означает, что внутреннее сопротивление вольтметра во много раз больше сопротивления лампочек в холодном состоянии. Для сравнения внутреннего сопротивления вольтметра и сопротивления горячей нити накаливания можно собрать последовательно включённые в цепь батарейку, A и A (или B ). Нужно, чтобы лампочки, включённые параллельно друг другу, светились достаточно ярко. (Можно их поместить в какой-нибудь тёмный «уголок», чтобы внешняя подсветка не мешала увидеть изменение яркости их свечения.) Затем параллельно лампочке A подключается вольтметр и отмеча- ется наличие или отсутствие изменения яркости свечения лампочек, соединённых параллельно. Самый маленький ток через лампочку можно получить, если соединить последовательно батарейку, амперметр, A и параллельно соединённые лампочки B и C . При этом минимальные токи через 5 параллельно соединённых лам- почек одинаковы. При этом же соединении можно получить и ещё одну точку на ВАХ, которая соответствует току через лампочку, в 5 раз большему, чем минимальный ток. Для этого нужно измерить напряжение на A . Чтобы убедиться в том, что на приборе, измеряющем ток, падает небольшое напряжение, можно закоротить его одним из соединительных проводов. Если при этом не заметно изменения яркости горе- ния лампочек, то прибор имеет достаточно малое внутреннее сопротивление. Если яркость свечения лампочек заметно |