С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Примечания
: генератор и миллиамперметр — школьные (ну, сами понимаете, не совсем идеальные). Лампочка выдер- живает ток до 50 мА, при большем токе может и перегореть. Конденсатор можно считать идеальным. Решение . Сначала проверим, насколько хороши милли- амперметр и генератор. Выставим самую малую частоту и небольшое напряжение на выходе генератора. Подключим последовательно конденсатор, миллиамперметр и генератор. Постепенно увеличивая частоту и напряжение, добьёмся то- го, чтобы миллиамперметр показал заметный ток. Теперь 138 Часть 2 подключим параллельно миллиамперметру неизвестный ре- зистор. Показание миллиамперметра практически не изме- нилось, следовательно, его внутреннее сопротивление значи- тельно меньше сопротивления этого резистора. Таким обра- зом, из миллиамперметра и этого резистора можно сделать вольтметр с неизвестной (пока) чувствительностью. Подклю- чим последовательно конденсатор, вольтметр и генератор. Теперь можно измерить сопротивление неизвестного рези- стора. Для этого подберём такую частоту генератора, при которой замыкание накоротко этого неизвестного резистора вызывает увеличение показаний миллиамперметра примерно в 2 0,5 раз. При этом между ёмкостью конденсатора, сопро- тивлением резистора и угловой частотой колебания имеется связь w CR = 1 ( R = 0,5 кОм). С помощью вольтметра можно измерить выходное напря- жение генератора. Поскольку нас предупредили о том, что при токе, большем 50 мА, лампочка может перегореть, нужно с ней быть осторожными, то есть не следует подключать лампочку непосредственно к выходу генератора. Вновь со- берём цепь из последовательно соединённых конденсатора, миллиамперметра и генератора. Выставим такие значения частоты и напряжения генератора, чтобы миллиамперметр показывал ток 50 мА. Если лампочку подключить параллель- но миллиамперметру, то его показание немного уменьшится, а лампочка при этом светиться не будет. Это означает, что сопротивление лампочки в холодном состоянии и внутреннее сопротивление миллиамперметра имеют одинаковый поря- док величины. Теперь включим в эту цепь лампочку после- довательно. Показание миллиамперметра уменьшилось. По величине нового показания миллиамперметра, напряжения на выходе генератора и значениям частоты генератора и ём- кости конденсатора можно найти напряжение на лампочке и её сопротивление для данного значения тока. Для построе- ния вольтамперной характеристики (ВАХ) лампочки нужно получить достаточно большое количество точек (напряже- ние-ток). Отношение сопротивлений лампочки при разных токах, текущих через неё, ищется с помощью полученной вольтам- перной характеристики. Экспериментальные задачи физических олимпиад 139 «Чёрный ящик» ( 11—2—2005 ) Нужно экспериментально определить схему, заключён- ную внутри «чёрного ящика», и измерить параметры поме- щённых в него элементов. Приборы и оборудование : «чёрный ящик» с четырьмя выводами (номера выводов указаны на корпусе), генератор низкой частоты, универсальный измерительный цифровой прибор (измеряющий постоянное и переменное напряжение, силу тока, сопротивление постоянному току), провода. Из- вестно, что внутри ящика ровно три элемента — ими могут быть резисторы, конденсаторы или катушки. Примечание : между выводами 1 и 2 был подключён кон- денсатор, между выводами 2 и 3 — катушка, между выводами 3 и 4 — резистор. Решение . Сначала следует попробовать «пощупать» «чёр- ный ящик» с помощью прибора в режиме измерения сопро- тивлений. Между выводами 1 и 2 (или 1—3, 1—4) прибор по- казывает разрыв. Между выводами 2 и 3 прибор показывает очень малое сопротивление. Между выводами 2 и 4 (а также 3 и 4) прибор показывает некоторое сопротивление жүктеу/скачать 1,21 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|