Решение

Городская олимпиада (3-й этап) 2016 9 класс № Э2
1.1

Результаты измерений зависимостей напряжения на вольтметре и силы тока через амперметр от номера точки подключения приведены в Таблице 1. Также в ней приведены и результаты расчетов, которые требуются в последующих пунктах этой части задания.

Таблица 1.

, А , В , Ом
0 0,45 1,55 3,444
1 0,25 2,45 9,800
2 0,20 2,70 13,500
3 0,15 2,95 19,667
4 0,11 3,09 28,091
5 0,10 3,20 32,000
1.2

Из закона Ома следует, что сила тока в цепи равна

1.3

Из этой формулы следует, что отношение линейно зависит от номера точки подключения.

График данной зависимости показан на рисунке.

Из вида функции (2) следует, что коэффициент наклона графика равен сопротивлению , а его сдвиг сопротивлению амперметра . Из данного графика находим ОмОм

Погрешности данных значений также могут быть оценены графически (либо другим способом). В любом случае они оказывается не менее Ом.

2.1

Результаты измерений зависимости напряжения на вольтметре от номера точки подключения приведены в Таблице 2.

Таблица 2.

, В
0 4,50 1,00
1 1,60 2,81
2 0,95 4,74
3 0,70 6,43
4 0,55 8,18
5 0,45 10,00
2.2

Для получения теоретической зависимости напряжения и номера точки подключения запишем закон Ома для данной цепи Из этой формулы следует, что измеряемое напряжение на вольтметре определяется формулой

2.3

Из полученного выражение следует, что величина линейно зависит от номера точки подключения:

График этой функции показан на рисунке. Сдвиг прямой с высокой точностью равен 1, что подтверждает применимость формулы (5), коэффициент наклона прямой примерно равен . Из формулы (5) следует, что этот коэффициент равен отношению . Это позволяет найти значение сопротивления вольтметра (в наших измерениях использовались резисторы кОм): кОм

3.1

Экспериментальная зависимость напряжения на вольтметре от номера точки подключения приведена в Таблице 3.

Таблица 3.

, В Теор.
0 4,45 1,01 1,00
1 1,45 3,10 3,08
2 0,85 5,29 5,33
3 0,55 8,18 7,99
4 0,35 12,86 12,32
5 0,00
3.2

Для расчета теоретической зависимости запишем соотношения для токов и напряжений: Здесь - сила тока через источник, которая равна сумме сил токов через вольтметр и параллельную ему цепь Из этих уравнений следует, что измеряемое напряжение равно

3.3

В соответствии с полученной формулой величина описывается формулой Результаты расчетов этой величины (экспериментальной и теоретической) приведены в таблице 3. Графики полученных зависимостей показаны на следующем рисунке (кружки – экспериментальные значения, сплошная линия теоретическая зависимость). Видно хорошее соответствие между полученными данными. Незначительные отличия объясняются неизбежными погрешностями измерений.

Э2 «Закороченный» реостат

Оборудование: амперметр, вольтметр, реостат трёхклеммный с полным сопротивлением Ом, два источника питания (батарейка квадратная, В, 2шт) …

 Городская3-й этап 2024 9 кл. Закон ОмаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяРасчёт резистивных цепей У Р Б П ≈3/5 Э1 Вольтамперная характеристика воды

Приборы и оборудование: сосуд с чистой водой и двумя электродами (медный и алюминиевый), мультиметр, реостат, постоянный резистор с известным …

 Городская3-й этап 2015 11 кл. Закон ОмаЭДС и внутреннее сопротивление источникаНелинейные элементы, ВАХ У Р Б П ≈4/5 Э2 Балансировка электрического моста

Оборудование: мультиметр, два одинаковых постоянных резистора, проволочный резистор, источник постоянного напряжения 4,5 В, соединительные провода …

 Городская3-й этап 2020 10 кл. Закон ОмаЭлектрическое сопротивление, удельное сопротивлениеПравила Кирхгофа и методы расчёта цепей У Р Б П ≈3/5 Э2 Чем и как питаться?

Оборудование: Источник питания (ЛИП или батарейка), два реостата 6 Ом, амперметр, вольтметр, ключ электрический, соединительные провода.

Для …

 Городская3-й этап 2013 9 кл. МощностьЗакон ОмаЭДС и внутреннее сопротивление источника У Р Б П ≈3/5 Э1 Очень малые сопротивления

В данной задаче вам необходимо, используя простое школьное оборудование, измерить малые сопротивления стальной проволоки, соединительного провода …

 Городская3-й этап 2007 9 кл. Закон ОмаЭлектрическое сопротивление, удельное сопротивлениеГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э1 Мостовые схемы

Список оборудования: Источник питания В (ЛИП, или батарейка), мультиметр, резисторы кОм, кОм, кОм, кОм, реостат Ом (л …

 Городская3-й этап 2014 11 кл. Закон ОмаПравила Кирхгофа и методы расчёта цепейРасчёт резистивных цепей У Р Б П ≈4/5
← Подсказки Режим тренировки →

Оригинал в архиве олимпиады