1. Соберите схему, показанную на рис. 2. (Резисторы R 1 и R 2 находятся на планшете М0-3, источник переменного напряжения на 12 В - на вертикальной стенке модуля).
2. Изменяя сопротивление R 2, проведите необходимое количество измерений силы тока (10 измерений) и соответствующее каждому значению тока напряжение. Силу тока изменяйте так, чтобы от максимального до минимального значения ток изменялся через примерно равные промежутки.
Максимальный ток получите, соединив клеммы 1 и 2 на планшете проводником (рис. 2). При измерении ЭДС необходимо разомкнуть цепь резисторов R 1 и R 2, при этом ток в цепи становится практически равным нулю, т. к. входное сопротивление вольтметра очень велико.
3. Данные занесите в таблицу.
4. Для каждого измерения вычислите значения:
и запишите их в соответствующие столбцы таблицы.
Рис. 2. Электрическая схема с переменным сопротивлением R2
Таблица
№ изм. | I мА | U В | R Ом | P = I ·e мВт | Pe=I·U мВт | Рi=Р - Рe мВт | h % | r=P/I2 Ом | ri - < r > | (ri-<r>) 2 |
… | ||||||||||
S | - | - | - | - | - | - | - |
5. Рассчитайте среднее значение внутреннего сопротивления r и абсолютную погрешность его измерения методом Стьюдента
;
, (5)
где ri - каждое очередное значение r, п – количество измерений,
t( a, n) - коэффициент Стьюдента.
6.Результат запишите в стандартном виде:
r = (< r > ± D r) Ом; e =D r / <r>, при a = 0,95.
7. Постройте графики зависимостей:
а) полной, полезной и внутренней мощности от силы тока I (на одном графике).
б) полной, полезной и внутренней мощности от внешнего сопротивления R (на другом графике).
в) к.п.д. от силы тока и от сопротивления R (на третьем графике).
8. Из графиков определите максимальную полезную мощность Ре тах.
9. Из графика Ре от R определите внутреннее сопротивление источника тока r. Сравните полученное значение r со средним из таблицы.