1. Установить переключатель режима работы в положение «ЭДС». Установить на магазине сопротивление 500 Ом, предел измерения миллиамперметра 3 мА. На короткое время нажать на кнопку К и заметить, как отклоняется стрелка гальванометра при протекании тока от исследуемого источника.
Включить блок питания в сеть 220 В.
2. Нажать на кнопку К включения тока через гальванометр. Если стрелка гальванометра отклоняется так же, как при включении только источника тока, то увеличивайте силу тока от блока питания, контролируя его по миллиамперметру. Если стрелка отклоняется в обратном направлении, то уменьшайте силу тока блока питания. Записать значение сопротивления и силу тока в табл. 1.
Повторить измерения не менее пяти раз, изменяя сопротивление в пределах 500 – 3000 Ом. Результаты записать в табл. 1
Таблица1
| Сопротивление R, Ом | |||||||
| Сила тока J, мА | |||||||
| ЭДС Е, В | < Е >, В |
3. Установить переключатель режима измерений в положение «Мощность». Установить сопротивление магазина 500 Ом. Измерить силу тока по миллиамперметру. Результат записать в табл. 2.
Повторить измерения не менее пяти раз, изменяя сопротивление в интервале 500 – 3000 Ом. Результаты записать в табл. 2.
Отключить блок питания от сети.
4. Произвести расчеты. Рассчитать ЭДС исследуемого источника по формуле Е = JR в каждом опыте. Определить среднее значение ЭДС < Е >.
| Сопротивление магазина R, Ом | ||||||
| Сила тока J, мА | ||||||
| Полезная мощность Рпол, мВт | ||||||
| Полная мощность Рзатр, мВт | ||||||
| КПД |
Таблица 2
5. Оценить случайную погрешность измерения ЭДС по формуле погрешности прямых измерений 
, где n – число измерений.
8. Рассчитать полезную Рпол =J 2R и полную Рзатр = <Е>J мощности источника тока. Рассчитать КПД источника по формуле
h = Рпол/Рзатр .
9. Построить графики зависимости полезной мощности и КПД от сопротивления нагрузки. Размер графика не менее половины страницы. На осях координат указать равномерный масштаб. Около точек провести плавные кривые так, чтобы отклонения точек от линий были минимальны.
10. Сделать выводы. Записать результат Е =<E> ± d E, Р = 90 %.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Объясните роль источника тока в электрической цепи. Дайте определение электродвижущей силы источника тока (ЭДС).
2. Выведите, используя закон сохранения энергии, и сформулируйте закон Ома для полной цепи.
3. Объясните суть компенсационного метода измерения ЭДС. Можно ли измерить ЭДС источника тока вольтметром?
4. Выведите формулу для полезной мощности источника тока. Изобразите график зависимости полезной мощности от величины сопротивления нагрузки, объясните эту зависимость.
5. Выведите условие максимальной мощности источника тока.
6. Выведите формулу КПД источника тока. Изобразите график зависимости КПД от сопротивления нагрузки источника тока. Объясните эту зависимость.
Работа 22
