Подключи вольтметр непосредственно к клеммам источника и убедись, что ключ разомкнут. Обрати внимание на наибольшее показание вольтметра при нормальной полярности.

Измерение производится напрямую вольтметром, учитывая, что прибор должен быть подключён параллельно источнику и показывать его выходное напряжение без нагрузки.

1. Соедини вольтметр параллельно выводам источника через разомкнутый ключ.
2. Установи вольтметр на подходящий предел и прочитай установившееся показание .
3. Проверь повторно, поменяв предел измерения, чтобы исключить погрешности прибора.
4. Запиши полученное значение — оно понадобится в дальнейших расчётах и сравнениях.

Нужно определить максимальное (номинальное) сопротивление каждого реостата. Представь, как можно получить это сопротивление при измерениях напряжения и тока.

Измеряй сопротивление, зарегистрировав напряжение и ток через реостат и используя закон Ома для участка цепи.

1. Собери цепь: источник — реостат — амперметр последовательно; вольтметр подключи параллельно реостату.
2. Установи реостат в положение максимального сопротивления и измерь напряжение на нём и ток через него.
3. Вычисли максимальное сопротивление по закону Ома: вырази из соотношения между и .
4. Повтори для второго реостата и запиши и .

Нужна схема нагрузки, дающая максимально широкий диапазон сопротивлений; подумай, как использовать второй реостат как переменный резистор и как измерить его сопротивление в работе.

Для определения сопротивления нагрузки измеряй одновременно напряжение на ней и ток через неё и затем используй закон Ома для участка цепи.

1. Оформи нагрузку как второй реостат, включённый последовательно с амперметром; вольтметр подключи параллельно этому реостату.
2. Изменяй сопротивление реостата, добиваясь максимально возможного диапазона значений от минимального до максимального положения.
3. Для каждого положения измеряй и на нагрузке и вычисляй по закону Ома.
4. Заполни таблицу измерений значениями , и для дальнейшего анализа.

Посмотри на схему: реостат в цепи питания находится последовательно с нагрузкой, а напряжение на нагрузке зависит от делителя напряжения. Представь крайние положения реостата в цепи питания.

Запиши уравнение для делителя напряжения в цепи последовательных сопротивлений и примени закон Ома для отношений напряжений и сопротивлений.

1. Обозначь сопротивление реостата в цепи питания как и сопротивление нагрузки как ; запиши, что суммарное напряжение источника распределяется на этих сопротивлениях.
2. Применяй закон Ома и соотношение для делителя напряжения, чтобы получить уравнение, связывающее , , и .
3. Рассмотри два предельных случая: в положении минимального сопротивления и в положении максимального сопротивления.
4. Вырази и из полученной системы уравнений в терминах , и граничных значений .

Измерения нужно проводить для ряда значений сопротивления нагрузки, регистрируя напряжение и ток в двух режимах реостата в цепи питания (минимальное и максимальное).

Для каждой установки используй метод, где по парам измерений и определяешь по закону Ома и сравниваешь показания в двух режимах.

1. Для выбранного набора положений реостата нагрузки зафиксируй одно значение , установив его по показаниям и (см. 1.3).
2. Для каждого значения замерь и при максимальном , затем и при минимальном .
3. Вычисли по формулам и и при необходимости усредни их.
4. Заполни таблицу измерений , , , , для построения графиков.

Сравни теоретические кривые и экспериментальные точки при разных сопротивлениях нагрузки и разных токах. Подумай, какие реальные факторы могли изменять параметры цепи при увеличении тока.

Учти, что для качественного объяснения нужно записать уравнения цепи с учётом всех неидеальностей: внутреннего сопротивления источника, сопротивлений контактов и влияния приборов, и применить закон Ома к замкнутой цепи.

1. Нарисуй эквивалентную схему, включающую источник с некоторым внутренним сопротивлением, реостаты и сопротивления приборов.
2. Запиши уравнение баланса напряжений и выражение для напряжения на нагрузке через эти сопротивления.
3. Оцени, как изменение тока (и связанное с ним нагревание и изменение контактов) меняет значения внутренних сопротивлений и тем самым влияет на напряжение на нагрузке.
4. Из полученной системы уравнений выразите величину снижения напряжения на нагрузке как функцию параметров цепи и их изменений.

В этой схеме реостат включён как потенциальный делитель (трёхвыводный), поэтому напряжение на нагрузке определяется положением движка и сопротивлением нагрузки относительно сегмента реостата.

Применяй соотношения для делителя напряжения и закон Ома для участка, учитывая, что часть реостата остаётся вне цепи нагрузки в разных положениях движка.

1. Обозначь сопротивления верхней и нижней частей реостата питания через соответствующие переменные и запиши, как суммарно распределяется между ними и нагрузкой.
2. Запиши уравнения для напряжения на нагрузке в зависимости от относительного положения движка и от с применением закона Ома.
3. Рассмотри крайние положения движка, дающие и при данном .
4. Вырази и из полученной системы в терминах , и граничных значений сегментов реостата.

Сравни поведение схемы-потенциометра с первой схемой; подумай, как переключение на трёхвыводный режим влияет на нагрузку источника и на падение напряжения.

Качественно учти влияние внутреннего сопротивления источника, сопротивления сегментов реостата и возможного тока через неиспользуемую часть реостата на итоговые значения напряжения.

1. Проанализируй, как распределение сопротивлений внутри реостата-питания меняет ток через источник и, соответственно, напряжение на нагрузке.
2. Назови факторы, приводящие к расхождению экспериментальных и теоретических кривых (внутреннее сопротивление источника, ток через ненагруженные сегменты, нагрев и контакты).
3. Покажи, почему в некоторых диапазонах схема-потенциометр даёт лучшие или худшие соответствия теории по сравнению с первой схемой.
4. Сформулируй качественный вывод о том, при каких условиях каждая схема даёт более стабильное/широкое регулирование напряжения.

Подключи реостат напрямую к источнику через ключ и организуй измерения напряжения на реостате и тока через него; представь схему подключения приборов.

Схема — последовательное соединение источника, амперметра и реостата; вольтметр подключён параллельно реостату для измерения .

1. Нарисуй схему: источник — ключ — амперметр — реостат — возврат к источнику; вольтметр параллельно реостату.
2. Убедись в правильной полярности и выбранных пределах приборов.
3. Подготовься к серии измерений при разных положениях реостата.
4. Запиши схему в отчёт для п.4.2–4.4.

Построй зависимость мощности, рассеиваемой на реостате, от его сопротивления; вспомни, что мощность связана с током и напряжением на нагрузке.

Используй выражения мощности в виде или (или ) для расчёта мощности по измеренным величинам; анализируй форму кривой в зависимости от .

1. Для каждой измеренной пары и вычисли мощность на реостате как и занеси в таблицу вместе с .
2. Построй график зависимости : по оси абсцисс отложи , по ординате — .
3. Объясни форму кривой: почему существует максимум мощности при некотором значении и что происходит при очень малых и очень больших .
4. Вырази положение максимума мощности через параметры источника и нагрузки (оставь алгебраическое выражение для дальнейших вычислений).