Как измерить сопротивление раствора? — решение

Решение

Городская олимпиада (3-й этап) 2023 10 класс № Э2

Результаты измерений в данном задании могут заметно отличаться от приведенных ниже авторских значений: они зависят от типа мультиметра, концентрации раствора, используемых цилиндров. Поэтому перед проверкой работ настоятельно рекомендует провести эти измерения самостоятельно.

1.1

1.1 Измерения напряжения можно провести в диапазонах 2V и 20V. В этих диапазонах и при обеих полярностях подключения показания одинаковы и равны $В$ .

1.2

1.2 Показания мультиметра в различных диапазонах приведены в Таблице 1. Измерения оказалось возможным провести только при одной полярности подключения.

Таблица 1.

Диапазон измерения	2К	20К	200К	2М	20М
Показания кОм	-0,37	-4,0	-33	-320	-3180

Можно заметить, что показания возрастаю примерно пропорционально верхней границе диапазона измерения.

1.3

1.3 Показания мультиметра в режиме омметра практически не зависят от расстояния между цилиндрами.

1.4

1.4 Возможная схема измерения сопротивления приведена на рисунке. Значение измеряемого напряжения рассчитывается по формуле

Обычно используется большое внутреннее сопротивление , поэтому

Следовательно, измеряемое сопротивление пропорционально напряжению на нем.
При переключении диапазонов изменяется ток источника , скорее всего посредством изменения внутреннего сопротивления.

1.5

1.5 Как следует из результатов измерения напряжения, исследуемое устройство является гальваническим элементом, обладающим собственным напряжением. Поэтому результаты измерений никакого отношения к истинному сопротивлению не имеют: напряжение на клеммах омметра остается постоянным, а внутренне сопротивление изменяется.

1.6

1.6 – 1.8 Значение силы тока изменяется от мА (при расстоянии в мм) до мА при расстоянии мм), при дальнейшем увеличении расстояния сила тока не изменяется. График этой зависимости показан на рисунке.
Ток «растекается» по тарелке поэтому основной вклад в сопротивление вносит область, непосредственно примыкающая к цилиндрам. Если расстояние превышает размер этой области, то сопротивление (следовательно, и сила тока) практически не зависит от расстояния между цилиндрами.

2.1

2.1 В данной системе удается снять показания при двух полярностях подключения мультиметра.
Результаты этих измерений приведены в таблице 2.
Таблица 2.

Диапазон измерения	2К	20К	200К	2М	20М
Показания кОм	-0,9	-2,0	-10,2	-75	-650
Показания кОм	0,9	1,3	6,2	59	620

2.2

2.2 Как и в тарелке, показания омметра практически не зависят от взаимного расположения пластин.

2.3

2.3 Измерения напряжения показывают, что напряжение мало (близко к нулю), при одинаковых пластинах, гальванического эффекта не возникает. Однако, при протекании электрического тока происходит неравноценная поляризация пластин, благодаря чему также появляется напряжение между клеммами. Причем это напряжение сложно зависит от силы протекающего тока.

Республиканская физическая олимпиада 2023 года (3 этап)

Экспериментальный тур

← Подсказки Оценить своё решение →

Решение

Экспериментальный тур

Похожие задачи