С. Д. Варламов А. Р. Зильберман

Экспериментальные задачи физических олимпиад
123
Писать решение для такой задачи — это всё равно, что
отнимать новую игрушку у ребёнка, который её только что
получил. Не будем!
Измерение сопротивления резистора в «чёрном ящике»
(
9—2—2006
)
Оборудование
: В «чёрном ящике» находятся ровно два
элемента — маленькая лампочка и резистор. Есть ещё од-
на такая же лампочка, резистор 75 Ом, миллиамперметр,
вольтметр, потенциометр (реостат с тремя выводами) сопро-
тивлением 10 Ом, батарейка, провода.
Задание
: определите экспериментально сопротивление ре-
зистора внутри ящика. Определить схему ящика (параллель-
но в нём элементы подключены, или последовательно).
Решение
. В первую очередь необходимо построить вольт-
амперные характеристики «чёрного ящика» и лампочки. По
виду вольтамперных характеристик сразу можно установить,
параллельное соединение элементов внутри или последова-
тельное. Когда на главный вопрос ответ найден, проводится
«обработка» полученной вольтамперной характеристики.
Если соединение последовательное, то для каждого зна-
чения тока из соответствующего значения напряжения вы-
читается значение напряжения, полученное для такого же
значения тока для «наружной» лампочки.
Если соединение параллельное, то аналогичная операция
проводится в отношении значения тока, то есть из тока,
текущего через «чёрный ящик» при данном значении напря-
жения, нужно вычесть значение тока, который течёт через
наружную лампочку при этом же напряжении.
По результатам «обработки» находится значение резисто-
ра в «чёрном ящике».
Измерение сопротивлений резисторов, включённых
в электрическую цепь
(
9—2—2007
)
Приборы и приспособления
: батарейка плоская, универ-
сальный измерительный прибор («тестер» цифровой), потен-
циометр 1 кОм (это резистор сопротивления 1 кОм, у него

124
Часть 2
сделаны три вывода — от концов резистора и от подвижного
контакта, при повороте рукоятки меняется положение по-
движного контакта, а также меняются величины сопротивле-
ний между выводом от этого контакта и крайними выводами,
оставаясь в сумме равными 1 кОм), колодка с контактами —
на колодке припаян «чёрный ящик», в котором находится
полупроводниковый диод, параллельно диоду присоединён
резистор
R
1
, последовательно с ним подключён резистор
R
2
,
резистор 100 Ом — его сопротивление можно считать точным,
и такой же диод, как находящийся внутри ящика, провода.
Задание
: экспериментально определите сумму сопротив-
лений (
R
1
+
R
2
), а также сопротивление каждого из резисто-
ров
R
1
и
R
2
.
Решение
. Нужно построить вольтамперную характеристи-
ку диода, который дан в качестве оборудования. Затем следу-
ет построить вольтамперную характеристику «чёрного ящи-
ка». При запертом диоде (при определённой полярности под-
ключения источника тока к «чёрному ящику») по вольтам-
перной характеристике можно вычислить суммарное сопро-
тивление
R
1
+
R
2
. По вольтамперной характеристике, кото-
рая соответствует открытому полностью или частично диоду,
можно установить величину сопротивления резистора, под-
ключённого параллельно диоду, а также величину сопротив-
ления резистора, включённого последовательно с ними.

жүктеу/скачать 1,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: