Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.- Следите, чтобы показания манометра не превышали 100 мм рт. ст., иначе пробка может выскочить из колбы.
- Серию экспериментов с растворами Вы сможете провести только 1 раз, поэтому тщательно продумайте последовательность ваших действий и будьте аккуратны при выполнении работы.
В данной работе Вам предоставлен стандартный прибор для изучения газовых законов из комплекта оборудования кабинета физики.
Соберите экспериментальную установку: плотно закройте колбу пробкой, вставьте штуцера в отвод колбы, в одну из соединительных трубок вставьте манометр, установите поршень шприца на отметке 150 мл и вставьте его в другую трубку штуцера. Медленно изменяйте объём воздуха в шприце и наблюдайте за показаниями манометра. Выясните: есть ли утечка воздуха из Вашей установки. Если есть, то устраните её и приступайте к основной части задачи.
В колбу налит раствор соды, он должен находится там во всех экспериментах.
Используйте следующие обозначения:
Все измерения проводите при комнатной температуре, влажностью воздуха пренебрегайте. Контролируйте постоянство температуру в колбе. Не забывайте привести все формулы (с их выводами), которые использованы Вами в расчетах.
Молярная масса воздуха равна
Молярная масса углекислого газа (
Считайте, что давление в 760 мм рт. ст. равно
Универсальная газовая постоянная
Допускается измерение давлений в мм рт. ст., и измерение объемов в мл.
1.1 Укажите чему равно атмосферное давление
Перед подключением проверь, в каком режиме мультиметр удобнее измерять открытое напряжение источника — постоянный или переменный режим?
Включи мультиметр в режим измерения напряжения (вольтметр) постоянного тока и измерь ЭДС при двух полярностях; показаниям при высоком входном сопротивлении мультиметра можно доверять как измерению ЭДС.
- Установи мультиметр в режим DC-вольтметра с максимальным входным сопротивлением.
- Подключи трубку к мультиметру первой полярностью и запиши показание
. - Переверни полярность подключения и запиши
. - Сравни по модулю показания и сделай вывод, можно ли считать их значением ЭДС (если модуль одинаков и мультиметр вольтметр имеет большое вн. сопротивление).
1.1
1.2 Измерьте зависимость показаний манометра
Укажите, в какой последовательности Вы проводили измерения. Результаты измерений представьте в Таблице 1 Листов ответов.
Попробуй измерить сопротивление мультиметром в режиме омметра — что показывают приборы при подключении к элементу с ЭДС?
В режиме омметра мультиметр подаёт собственное напряжение, поэтому показания в общем случае не равны истинному внутреннему сопротивлению источника; зафиксируй наблюдаемые значения, но не принимай их за истинные без дополнительной проверки.
- Переключи мультиметр в режим измерения сопротивления (омметр).
- Подключи к трубке в двух полярностях и запиши показания
и . - Осознай, что показания омметра искажаются наличием ЭДС, поэтому их нельзя напрямую считать сопротивлением трубки.
- Запиши измерения и поясни, почему это не значение истинного
.
1.2
1.3 Получите теоретическую формулу описывающую зависимость разности давлений
Подумай, что происходит с давлением в колбе, когда меняется суммарный объём воздуха при постоянной температуре.
Применяй уравнение состояния идеального газа при изотерме и учти, что массы газа в системе остаются постоянными; запиши общую связь между давлением и объёмом.
- Обозначь суммарный объём газа в установке до и после изменения (включая
и ). - Запиши баланс: произведение давления на объём до и после изменения остаётся постоянным при изотерме.
- Подставь исходные и текущие величины и вырази
через , , и . - Получишь формулу вида
. Выразите из этой зависимости.
1.3 Теоретическое описание.
1.4 Представьте полученную зависимость в линеаризованном виде, т.е. найдите такую безразмерную функцию некоторой величины
Величины
1.4 Измерения и расчеты.
Результаты измерений и расчетов приведены в Таблице 1.
Таблица 1.
| 29 | 27 | 23 | 20 | 17 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 59 | 5,90 | 62 | 6,20 | 70 | 7,00 | 77 | 7,70 | 87 | 8,70 |
| 20 | 104 | 5,20 | 108 | 5,40 | 119 | 5,95 | 129 | 6,45 | 145 | 7,25 |
| 30 | 137 | 4,57 | 143 | 4,77 | 156 | 5,20 | 167 | 5,57 | 183 | 6,10 |
| 40 | 164 | 4,10 | 170 | 4,25 | 186 | 4,65 | 200 | 5,00 | 212 | 5,30 |
| 50 | 186 | 3,72 | 192 | 3,84 | 205 | 4,10 | 218 | 4,36 | 234 | 4,68 |
| ЭДС, мВ | 400 | 404 | 403 | 410 | 405 | |||||
| 58 | 55 | 47 | 43 | 36 |
Графики полученных нагрузочных характеристик показаны на рисунке.
1.5 На основании экспериментальных данных постройте график зависимости
1.5 Зависимость внутреннего сопротивления от расстояния между электродами.
1.6 Рассчитайте внутренний объем прибора
1.6 Объем воздуха в колбе, рассчитанный по формуле (5), равен
1.7 Рассчитайте массу воздуха в колбе и количество молей этого воздуха.
1.7 Массу воздуха в колбе можно посчитать, исходя из уравнения состояния Менделеева – Клапейрона
1.1 Попытайтесь измерить ЭДС трубки непосредственно с помощью мультиметра.
Перед подключением проверь, в каком режиме мультиметр удобнее измерять открытое напряжение источника — постоянный или переменный режим?
Включи мультиметр в режим измерения напряжения (вольтметр) постоянного тока и измерь ЭДС при двух полярностях; показаниям при высоком входном сопротивлении мультиметра можно доверять как измерению ЭДС.
- Установи мультиметр в режим DC-вольтметра с максимальным входным сопротивлением.
- Подключи трубку к мультиметру первой полярностью и запиши показание
. - Переверни полярность подключения и запиши
. - Сравни по модулю показания и сделай вывод, можно ли считать их значением ЭДС (если модуль одинаков и мультиметр вольтметр имеет большое вн. сопротивление).
1.1
1.1.1 В каком режиме должен работать мультиметр?
1.1.1 Мультиметр должен быть включен в режим измерения напряжения (режим вольтметра)
1.1.2 Запишите показания мультиметра при двух полярностях подключения трубки.
1.1.2 Показания мультиметра
1.1.3 Можно ли считать эти показания значением ЭДС трубки?
1.1.3 Да, это значения ЭДС, так как сопротивление мультиметра значительно превышает сопротивление трубки – источника.
1.2 Попытайтесь измерить внутренне сопротивление трубки с помощью мультиметра.
Попробуй измерить сопротивление мультиметром в режиме омметра — что показывают приборы при подключении к элементу с ЭДС?
В режиме омметра мультиметр подаёт собственное напряжение, поэтому показания в общем случае не равны истинному внутреннему сопротивлению источника; зафиксируй наблюдаемые значения, но не принимай их за истинные без дополнительной проверки.
- Переключи мультиметр в режим измерения сопротивления (омметр).
- Подключи к трубке в двух полярностях и запиши показания
и . - Осознай, что показания омметра искажаются наличием ЭДС, поэтому их нельзя напрямую считать сопротивлением трубки.
- Запиши измерения и поясни, почему это не значение истинного
.
1.2
1.2.1 В каком режиме должен работать мультиметр?
1.2.1 Мультиметр надо включить в режим измерения сопротивлений (режим омметра)
1.2.2 Запишите показания мультиметра при двух полярностях подключения трубки.
1.2.2 Показания мультиметра
1.2.3 Можно ли считать эти показания значением ЭДС трубки?
Для более надежного исследования характеристик источника
тока, как правило, измеряется его нагрузочная характеристика:
зависимость напряжения на внешней цепи от силы тока в этой цепи.
Схема цепи для измерения этой характеристики показана на
рисунке. В качестве переменного резистора используйте цепочку
постоянных резисторов. Убедитесь, что их сопротивления равны
В противном случае обращайтесь к организаторам олимпиады.
1.2.3 Нет, это не есть сопротивление трубки, так как трубка имеет источник ЭДС.
1.3 Теоретическое описание.
Подумай, что происходит с давлением в колбе, когда меняется суммарный объём воздуха при постоянной температуре.
Применяй уравнение состояния идеального газа при изотерме и учти, что массы газа в системе остаются постоянными; запиши общую связь между давлением и объёмом.
- Обозначь суммарный объём газа в установке до и после изменения (включая
и ). - Запиши баланс: произведение давления на объём до и после изменения остаётся постоянным при изотерме.
- Подставь исходные и текущие величины и вырази
через , , и . - Получишь формулу вида
. Выразите из этой зависимости.
1.3 Теоретическое описание.
1.3.1 Получите теоретическую зависимость напряжения на резисторе от силы тока через него
, при заданных значениях ЭДС ( ) и внутреннего сопротивления источника ( ).
1.3.1 Из закона Ома для полной цепи
следует, что искомая зависимость напряжения на внешней цепи
1.3.2 Постройте схематический график зависимости
координат точек пересечения графика с осями координат.
Нарисуй координаты с осью тока I по горизонтали и осью напряжения U по вертикали. Подумай, какие физические состояния цепи соответствуют точкам, где пересекаются график с осями (то есть при I=0 и при U=0).
Используй модель идеального источника с ЭДС и внутренним сопротивлением: напряжение на внешней нагрузке зависит линейно от тока и задаётся уравнением вида
- Нарисуй прямую с падающим наклоном, исходящую из значения
при и пересекающую ось в точке . - Определи значение тока при котором
— это точка пересечения с осью , её координата равна короткозамкнутому току источника . - Запиши уравнение прямой в виде двух параметров: углового коэффициента (наклона) и пересечения с осью
. - Вырази ЭДС
и внутреннее сопротивление из полученной линейной зависимости (из координат пересечения с осями и наклона).
1.3.2 Схематический график зависимости (2) является прямой линией с отрицательным наклоном (см. рис.). Продолжение графика до пересечения с осями координат отсекает:
на оси напряжений значение ЭДС -
на оси сил токов значение тока короткого замыкания 
1.3.3 Укажите, как с помощью построенного графика определить (рассчитать) ЭДС и
внутренне сопротивление источника наиболее простым способом.
1.3.3 Значение ЭДС снимается непосредственно с графика, а значение внутреннего сопротивления рассчитывается по формуле
1.3.4 Укажите, как по известному значению сопротивления нагрузки
значению напряжения на нем
Заполните трубку раствором. Соберите электрическую цепь, показанную на рисунке.
Проведите необходимые измерения, после этого удалите раствор из трубки (в стакан для
использованного раствора) и только после этого приступайте к расчетам.
1.3.4 Значение силы тока рассчитывается на основании закона Ома для участка цепи
1.4 Измерения и расчеты.
1.4 Измерения и расчеты.
Результаты измерений и расчетов приведены в Таблице 1.
Таблица 1.
| 29 | 27 | 23 | 20 | 17 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 59 | 5,90 | 62 | 6,20 | 70 | 7,00 | 77 | 7,70 | 87 | 8,70 |
| 20 | 104 | 5,20 | 108 | 5,40 | 119 | 5,95 | 129 | 6,45 | 145 | 7,25 |
| 30 | 137 | 4,57 | 143 | 4,77 | 156 | 5,20 | 167 | 5,57 | 183 | 6,10 |
| 40 | 164 | 4,10 | 170 | 4,25 | 186 | 4,65 | 200 | 5,00 | 212 | 5,30 |
| 50 | 186 | 3,72 | 192 | 3,84 | 205 | 4,10 | 218 | 4,36 | 234 | 4,68 |
| ЭДС, мВ | 400 | 404 | 403 | 410 | 405 | |||||
| 58 | 55 | 47 | 43 | 36 |
Графики полученных нагрузочных характеристик показаны на рисунке.
1.4.1 Измерьте зависимость напряжения
Результаты измерений занесите в Таблицу 1 листов ответов. Не забудьте указать единицы измерения всех физических величин. Значения расстояний между электродами укажите в верхней строке таблицы.
1.4.2 Рассчитайте значения сил токов
Пересчитай все измерения в токи — какой закон связывает ток с известными величинами?
Вычисляй
- Для каждой строки таблицы используй измеренные
и известный . - Вычисли
и занеси результат в таблицу. - Проверь на совместимость: подставь найденные
и в уравнение полной цепи для контроля. - Выразите все силы тока для дальнейшей обработки.
1.4.3 На одном бланке постройте 5 графиков зависимостей напряжения на нагрузке от силы тока в цепи
1.4.4 С помощью построенных графиков найдите значения ЭДС и внутренних сопротивлений трубки-источника для 5 различных расстояний между электродами. Результаты занесите в нижние строки Таблицы 1.
1.5 Зависимость внутреннего сопротивления от расстояния между электродами.
1.5 Зависимость внутреннего сопротивления от расстояния между электродами.
1.5.1 По результатам измерений постройте график зависимости внутреннего сопротивления от расстояния между электродами
1.5.1 График зависимости внутреннего сопротивления от расстояния между электродами
1.5.2 Качественно (т.е. без формул и чисел) объясните полученную зависимость.
Почему увеличивается сопротивление при увеличении расстояния между электродами? Подумай об электрическом пути в растворе.
Качественно объясни зависимость тем, что сопротивление прямопропорционально длине проводящего столбика раствора и обратно пропорционально его площади поперечного сечения; добавь вклад контактных сопротивлений на электродах.
- Опиши, что при большем
ток проходит через более длинный участок раствора и поэтому сопротивление растёт. - Укажи вклад сопротивления электродов и контактных слоёв, который может быть почти постоянен.
- Сделай вывод о суммарном поведении:
примерно возрастает с . - Сформулируй качественное объяснение полученной зависимости.
1.5.2 Данная зависимость линейна, но не проходит через нуль. По-видимому, помимо сопротивления самого столбика раствора присутствует заметное дополнительное сопротивление – сопротивление «контактов» электродов с раствором кислоты.
1.5.3 Предложите простую формулу, описывающую полученную зависимость
1.5.3 Формулу, описывающую полученную зависимость
Параметры этой функции можно найти по графику, или По МНК.
Численные значения:
1.5.4 Укажите, чему равно электрическое сопротивление 1 см столбика раствора в трубке.
Из найденного коэффициента сопротивления на единицу длины легко получить сопротивление столбика раствора длиной 1 см.
Вычисли сопротивление 1 см как значение
- Возьми найденный параметр
из модели . - Преобразуй его к единице длины (1 см) и укажи численное значение.
- Оцени погрешность этого значения, используя погрешность
. - Запиши сопротивление 1 см столбика раствора с погрешностью.
1.5.4 Электрическое сопротивление 1 см столбика раствора в трубке и есть параметр
2.1 После остановки поршня шприца измерьте объем газа в шприце
После встряхивания поршень остановился в новом положении — зафиксируй мгновенные показания манометра и объём шприца прямо сейчас.
Просто измерь и запиши
- После завершения выделения газа дождись установившегося положения поршня.
- Показания манометра при этом считай равными
и зафиксируй объём шприца . - Повтори измерение для каждого встряхивания и занеси результаты в таблицу.
- Выразите и запишите
и для каждой серии.
2.1 Теоретическое описание.
2.2 Плавно изменяя объем газа в шприце, измерьте зависимость разности давлений (показания манометра)
После проведения всех измерений проведите следующую их обработку (для каждой серии измерений, после каждого встряхивания)
2.2 Измерения и обработка результатов.
Результаты измерений и расчетов приведены в Таблице 2. график зависимости на рисунке.
Таблица 2.
| прямое подключение | обратное подключение | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 156 | 1388 | 15,6 | -189 | -790 | -18,9 |
| 121 | 1206 | 12,1 | -167 | -668 | -16,7 |
| 91,4 | 1036 | 9,14 | -146 | -552 | -14,6 |
| 75,6 | 943 | 7,56 | -131 | -460 | -13,1 |
| 59,8 | 849 | 5,98 | -113 | -352 | -11,3 |
| 41,6 | 738 | 4,16 | -97 | -255 | -9,7 |
| 29,4 | 662 | 2,94 | -77 | -129 | -7,7 |
| 19,1 | 596 | 1,91 | -55,5 | 9 | -5,55 |
| 12,1 | 545 | 1,21 | -50 | 48 | -5 |
| 4,8 | 498 | 0,48 | |||
| -9,2 | 405 | -0,92 | |||
| -22 | 325 | -2,2 | |||
| -43 | 192 | -4,3 | |||
| -52 | 126 | -5,2 | |||
| -61 | 64 | -6,1 | |||
| ЭДС, мВ | ЭДС, мВ | ||||
2.3 На одном бланке постройте графики зависимостей
На одном листе сравни все три серии — как различаются их графики и пересечения с осями?
Построй графики
- На одном бланке нанеси точки
для всех трёх встряхиваний, выделив серии разными цветами или символами. - Для каждой серии проведи прямую аппроксимацию (если точки линейны).
- Найди точки пересечения прямых с осью
(при ) — они пригодятся для расчётов массы газа. - Подпиши графики и внеси найденные пересечения в таблицу.
2.3 Графики этих зависимостей показаны на рисунке.
2.4 По построенным графикам рассчитайте массы углекислого газа, выделившегося после начала измерений.
Кратко опишите методику расчета массы углекислого газа. Приведите расчетные формулы. Можете предложить графический метод расчета.
2.4 Полученные графики практически линейны, что позволяет считать изменения объемов и давлений относительно малыми. В этом приближении уравнение состояния газа в приборе имеет вид
Из которого следует, что полученные зависимости могут быть описаны линейной функцией
Построенные графики хорошо подтверждают эту зависимость: во-первых, они линейны; во-вторых, коэффициенты наклона примерно одинаковы и примерно равны теоретическому значению.
Свободные члены в функциях (10) легко определить графически с помощью точек пересечения графиков с осью объемов
Рассчитанные по этой формуле значения масс приведены в последней строке таблицы 2.
2.5 Используя результаты проведенных измерений (а при необходимости можете провести дополнительные измерения), рассчитайте силу трения поршня о стенки шприца.
Экспериментальное задание 2. Жидкая… проволока
Процессы, происходящие в растворах электролитов при протекании электрического тока сложны и многочисленны: движение ионов в растворителе, появление гальванической ЭДС, возникновение двойного электрического слоя у поверхности электродов, появление контактной разности потенциалов, которая может зависеть от протекающего тока, химические реакции с участием электролита и электродов и т.д. При выполнении данного задания вам нет необходимости (да и возможности) вникать во все тонкости протекающих процессов – надо тщательно и аккуратно провести необходимые измерения, обработать их результаты, высказать некоторые разумные предположения по качественному объяснению Ваших экспериментов.
Приборы и оборудование: раствор лимонной кислоты, капиллярная трубка со стальной проволокой, кусок медной проволоки, мультиметр, источник электрического тока 1,5 В, переменный резистор 22 кОм, цепочка из 5 резисторов сопротивлением 10 кОм каждый, линейка 30 см, соединительные провода.
Основной элемент исследования – тонкая капиллярная трубка с раствором лимонной кислоты. В узкое горлышко трубки вставлена тонкая железная проволока, конец которой закреплен. Со второго конца в трубку можно вставлять кусок медного провода в изоляции с оголенным концом. Эту провод можно передвигать по трубке, устанавливая нужное расстояние
Для заполнения трубки раствором кислоты извлеките медный провод из трубки, опустите толстый конец трубки в стакан с раствором и, всасывая воздух через тонкий конец трубки (не доставая стальной проволоки), заполните трубку.
Внимание!
*- Не доставайте железную проволоку из трубки – вставлять ее обратно не просто!
- Меняйте раствор в трубке для каждой серии экспериментов, не оставляйте кислоту в трубке после проведения измерений (это приводит к коррозии электродов и снижению числа полученных баллов).
- Следите, чтобы в трубке не оказалось пузырьком воздуха.
- Используйте дезинфицирующую салфетку для протирки трубки перед ее заполнением.
- Лимонная кислота абсолютно безопасна – нет ничего страшного, если она немного попадет Вам в рот, но пить ее не рекомендуется.
- Всегда соблюдайте полярность подключения трубки, согласно приведенным электрическим схемам.*
Так как два разных металла погружены в раствор электролита, то
данную трубку можно рассматривать как гальванический элемент –
источник тока со своими характеристиками: ЭДС (
сопротивлением (
2.5 Для определения силы трения поршня о стенки шприца достаточно заметить, что если сжать газ, а затем освободить поршень, он останавливается при показаниях манометра примерно равным 23 мм рт. ст. Значит при этой разности давлений сила трения уравновешивает давления газа, поэтому она равна
Экспериментальное задание 2. Жидкая… проволока (Решение)
2.1 Теоретическое описание.
После встряхивания поршень остановился в новом положении — зафиксируй мгновенные показания манометра и объём шприца прямо сейчас.
Просто измерь и запиши
- После завершения выделения газа дождись установившегося положения поршня.
- Показания манометра при этом считай равными
и зафиксируй объём шприца . - Повтори измерение для каждого встряхивания и занеси результаты в таблицу.
- Выразите и запишите
и для каждой серии.
2.1 Теоретическое описание.
2.1.1 Получите формулу, описывающую зависимость напряжения на трубке от силы тока через нее
Какое соотношение между напряжением на трубке и током даст эта часть задачи, если в цепи есть источник и внешние сопротивления?
Опиши трубку как элемент с некоторой ЭДС и внутренним сопротивлением; применяй закон Ома для полной цепи и получай линейную зависимость
- Запиши уравнения для полной цепи с батареей и трубкой: соотношения токов и падений напряжений.
- Вырази напряжение на трубке через ток, используя баланс напряжений в цепи.
- Покажи, что функциональная зависимость линейна и имеет вид
. - Выразите явную формулу
без подстановки чисел.
2.1.1 Формула, описывающая зависимость напряжения на трубке от силы тока через нее непосредственно следует из закона Ома
2.1.2 Постройте схематический график зависимости
2.1.2 Построенный схематический график зависимости
в данной цепи показан на рисунке
2.1.3 Укажите физический смысл координат точек пересечения графика с осями координат.
Заполните трубку раствором лимонной кислоты, установите расстояние между электродами равным
2.1.3 Точка пересечения с осью напряжений – ЭДС элемента;
точка пересечения с осью тока -
когда напряжение на нем равно и противоположно ЭДС.
2.2 Измерения и обработка результатов.
2.2 Измерения и обработка результатов.
Результаты измерений и расчетов приведены в Таблице 2. график зависимости на рисунке.
Таблица 2.
| прямое подключение | обратное подключение | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 156 | 1388 | 15,6 | -189 | -790 | -18,9 |
| 121 | 1206 | 12,1 | -167 | -668 | -16,7 |
| 91,4 | 1036 | 9,14 | -146 | -552 | -14,6 |
| 75,6 | 943 | 7,56 | -131 | -460 | -13,1 |
| 59,8 | 849 | 5,98 | -113 | -352 | -11,3 |
| 41,6 | 738 | 4,16 | -97 | -255 | -9,7 |
| 29,4 | 662 | 2,94 | -77 | -129 | -7,7 |
| 19,1 | 596 | 1,91 | -55,5 | 9 | -5,55 |
| 12,1 | 545 | 1,21 | -50 | 48 | -5 |
| 4,8 | 498 | 0,48 | |||
| -9,2 | 405 | -0,92 | |||
| -22 | 325 | -2,2 | |||
| -43 | 192 | -4,3 | |||
| -52 | 126 | -5,2 | |||
| -61 | 64 | -6,1 | |||
| ЭДС, мВ | ЭДС, мВ | ||||
2.2.1 Проведите измерения зависимости напряжения на трубке
Результаты измерений и расчетов занесите в Таблицу 2 листов ответов. Измерения проведите при двух полярностях подключения батарейки: прямой (как показано на рисунке) и обратной. Полярность подключения вольтметров не изменяйте – напряжения могут быть как положительными (при прямом подключении), так и отрицательными.
При съёме вольт-амперной характеристики убедись, как ты будешь измерять ток: напрямую амперметром или рассчитывая по падению на известном резисторе?
Измеряй ток через трубку либо вставляя амперметр в цепь, либо вычисляя
- Собери цепь, как на схеме, с
и переменным резистором, и установи см. - Для каждого положения переменного резистора измерь
на трубке и соответствующий ток (либо амперметром, либо как ). - Сделай набор точек
для обеих полярностей батареи. - Заполни таблицу измерений и укажи метод определения тока.
2.2.2 Постройте график полученной зависимости
2.2.3 Рассчитайте значения ЭДС и внутреннего сопротивления трубки (для каждой полярности подключения батарейки отдельно). Оцените погрешности найденных значений.
Используя параметры аппроксимирующих прямых, как найти ЭДС и внутреннее сопротивление трубки?
Интерпретируй свободный член аппроксимации как ЭДС трубки (
- Для каждой полярности используй найденную прямую
. - Определи
и как модуль наклона линии. - Оцени погрешности
и из аппроксимации (например, из мат. ожиданий МНК). - Выразите численные значения
и с погрешностями.
2.2.3
Силы токов рассчитаны по формуле
2.2.4 Сравните результаты, полученные в этой части, с характеристиками трубки, найденными в части 1. Дайте качественное объяснение возможных расхождений.
2.2.4 Рассчитанные здесь значения внутреннего сопротивления примерно в два раза отличаются от полученных в части 1. Значения ЭДС также отличаются от полученных ранее. Это свидетельствует о том. что под действием электрического тока изменяются свойства контактного слоя, примыкающего к электродам.
2.2.5 Дайте качественное объяснение основных особенностей полученной зависимости
2.2.5 Наиболее существенная особенность полученной зависимости – разрыв графика, проявляющийся в различных значениях ЭДС трубки при разных полярностях внешнего поля. Это означает, что под действием электрического тока возникает дополнительная контактная ЭДС, зависящая от направления тока. Подтверждением этого служит тот факт, что среднее значение ЭДС по двум полярностям подключения примерно равно ЭДС, полученной в первой части. Поэтому дополнительная ЭДС оказывается примерно равной 60 мВ.
(Заключительный этап)
Экспериментальный тур Решения задач
Похожие задачи
Утечка воздуха
Оборудование: шприц одноразовый 60 мл, манометр с верхним пределом измерения 300мм.рт.ст., колба с отводом (
Джинн в бутылке
Джинн – дух в арабской мифологии
(не путать с напитком – джин (пишется с одной -н-).
Оборудование: Комплект для изучения газовых законов (шприц …
Измерения с помощью омметра
Приборы и оборудование: Два мультиметра, переменный резистор 20 кОм, полупроводниковый диод, соединительные провода.
Укажите в работе марку выданных …
Медицинские весы
Погрешности в данной работе рассчитывать не следует за исключением последнего пункта!
Приборы и оборудование: два шприца объемом 10 мл, соединенные …
Несколько опытов со шприцом
Решение данного задания полностью приведите на рабочих листах!
Оборудование: шприц медицинский 20 мл, термометр электронный, калориметр, стакан 200 …
Термодатчик
В данной работе вам следует исследовать электрические свойства датчика температуры и самостоятельно сконструировать и исследовать свойства …
У Р Б П ≈5/5