ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОЩНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРОВ ОТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

Цель работы:

Экспериментально определить и представить графически зависимость полезной мощности источника тока и его КПД от внешнего сопротивления (нагрузки).

Описание установки:

Схема установки, используемой при выполнении данной работы, показана на рис. 1.

Под r будем понимать внутреннее сопротивление батареи аккумуляторов и сопротивление подводящих проводов. Это сопротивление в нашей работе не регулируется. Необходимость использования реостата вызывается тем, что внутреннее сопротивление аккумулятора мало, и режим короткого замыкания не может быть допущен. При малых внутреннем и внешнем сопротивлениях сила тока в цепи будет велика, что может привести к порче аккумулятора. В схеме используется вольтметр с большим сопротивлением, поэтому ЭДС источника тока определяют, как показание вольтметра при разомкнутом ключе К. В схеме должен быть использован амперметр с небольшим сопротивлением.

Порядок выполнения работы:

1. Собрать электрическую цепь в соответствии с рис. 1.

2. Определить и записать в протоколе цену деления вольтметра и амперметра.

3. Установив движок реостата R в таком положении, чтобы его сопротивление было минимальным, движок реостата r привести в положение, чтобы амперметр показывал максимально допустимый ток. В дальнейшем движок реостата r остается в неизменном положении

4. При разомкнутом ключе К определить показание вольтметра и записать в протоколе величину ЭДС, которая остается постоянной в процессе измерений.

5. С помощью реостата R уменьшить силу тока в цепи до минимально возможного значения. При каждом значении силы тока записать показание вольтметра (15 точек).

6. Заполнить таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	I, А	U, В	Ре, Вт	, Ом		Другие данные
						Цена деления вольтметра: …   Цена деления амперметра: …     …

7. Провести обратные проверочные наблюдения, увеличивая силу тока до максимального значения.

8. Построить на миллиметровой бумаге графики зависимости и в одной системе координат (см. рис. 3. Теоретического введения).

Для получения зачета по данной работе необходимо знать:

1. Работа и мощность тока.

2. Опытный закон Джоуля - Ленца.

3. Закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме (удельная мощность).

4. Концентрация, скорость хаотического и направленного движения, длина и время свободного пробега электронов проводимости в металлах.

5. Вывод закона Джоуля - Ленца в дифференциальной форме по электронной теории.

6. Коэффициент полезного действия источника тока.

7. Назначение и принцип действия источников тока, сторонние силы, ЭДС, ход потенциала в замкнутой цепи.

Литература:

4. И.В. Савельев. Курс общей физики, т.II глава 5, §§ 31-35, 37-38. Наука, М. 1982г.

5. С.Г. Калашников. Электричество, глава 7, № 72,78.

6. Г.А. Зисман, О.М. Тодес. Курс общей физики, глава 4, §18, т.II, глава 5, §20.

7.Б.М. Ягорский и др. Курс физики. т.II, глава 9, §9.