С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Экспериментальные задачи физических олимпиад
119 Для более точного измерения сильно отличающегося по сопротивлению резистора можно его включать параллельно (если его значение во много раз больше 200 Ом) или по- следовательно (если его сопротивление значительно меньше 200 Ом) с другими резисторами. По изменению соотношения сопротивлений частей потенциометра можно вычислить со- противление и этого резистора. Чтобы более точно измерить сопротивление резистора, близкое по величине к 200 Ом, можно поменять местами этот резистор и резистор с известным сопротивлением. Баланс мо- ста нарушится. Перемещением движка потенциометра нужно вновь добиться баланса моста и заметить, насколько из- менилось положение скользящего контакта потенциометра. Можно для этой же цели (более точного измерения сопро- тивления, близкого к 200 Ом) пользоваться и резистором с сильно отличающимся сопротивлением, также подключая его либо последовательно, либо параллельно с другими рези- сторами. Неидеальный миллиамперметр ( 9—2—2005 ) Нужно найти сопротивление миллиамперметра на каждом из диапазонов его чувствительности (5 мА и 50 мА). Приборы и оборудование : батарейка, миллиамперметр, несколько резисторов (их сопротивления можно считать точ- но заданными: 200 Ом, 110 Ом, 30 Ом, 12 Ом), провода, соединительная панель с пружинными контактами. Решение . Как всегда, для начала нужно проверить, на- сколько хороша батарейка. Подключаем последовательно ба- тарею, миллиамперметр на пределе 50 мА и несколько вы- данных резисторов, исключая тот, у которого самое малень- кое сопротивление. Прибор показывает что-то около 10— 15 мА. Теперь к выводам батарейки подключаем дополни- тельно резистор с самым маленьким сопротивлением. Пока- зания прибора практически не изменились. Вывод: батарейка хорошая. Теперь этот же резистор с самым маленьким сопротивле- нием подключаем параллельно миллиамперметру. Показание прибора резко уменьшается. 120 Часть 2 Подбирая величину шунтирующего сопротивления, мож- но добиться того, чтобы показания прибора в случае с шун- том и в случае без шунта позволили провести измерение с небольшой ошибкой. Имеется в виду, что прибор в обоих случаях должен показывать больше половины (или около того) от максимального значения тока на выбранном пределе измерений. Такие измерения позволяют вычислить внутрен- ние сопротивления миллиамперметра, то есть дать ответ на вопрос задачи. Спрятанный конденсатор ( 10—2—2005 ) Нужно измерить ёмкость выданного конденсатора и дру- гие его параметры. Приборы и оборудование : конденсатор (он спрятан внутри картонного цилиндра, один из его выводов заранее припаян к минусу батарейки, его не разрешается отключать!), ба- тарейка, вольтметр «школьный», резистор 1 кОм (точно!), часы (можно использовать свои часы или любой таймер), провода. Примечание : возможно, это не совсем обычный конден- сатор, попробуйте экспериментально определить не только ёмкость, но и другие электрические параметры конденсатора (какие — решайте сами, но напоминаем — нельзя вскрывать и вообще портить картонную оболочку конденсатора, не нуж- но его трясти, щупать, слушать и смотреть «на просвет»!). (Там был ионистор на 0,1 Ф, поэтому временн ´ ые соотно- шения всё позволяют сделать.) Решение . Поскольку не сказано, какие именно электри- ческие параметры, кроме ёмкости, нужно измерить, можно попытаться найти величину сопротивления утечки такого конденсатора, узнать зависимость ёмкости от разности по- тенциалов на обкладках этого конденсатора и, возможно, что-нибудь ещё. Подсказка про свои собственные часы говорит о том, что время саморазряда и даже разряда через выданный резистор с сопротивлением 1 кОм существенно больше 1 секунды. Что же, воспользуемся этой подсказкой. Сначала с помощью вольтметра измерим ЭДС батарейки. |