2. Експериментальна частина

2.1. Мета роботи

Дослідження залежності корисної потужності, ККД джерела струму від сили струму і зовнішнього опору.

2.2. Прилади та обладнання

Джерело постійного струму, ампер­метр, вольтметр, реостат.

2.3. Порядок проведення вимірювань

1. Зберіть електричне коло за схемою, наведеною на рис. 6.

2. Увімкніть тумблерK₁ (тумблер K₂ при цьому вимкнено, тобто коло розімкнено). За допомогою вольтметра вимірте значення ЕРС – .

3. Увімкніть тумблер K₂. Для кожного значення сили струму I (за завданням керівника) за допомогою вольтметра визначте величину па­дін­ня напруги U у зовнішньому колі. Починайте вимірювання з невели­кої сили струму, поступово збільшуючи її за до­по­могою реостата R. Результати вимірювань занесіть у таблицю.

= ... В Таблиця

№	I, А	U, В	Pк=IU, Вт	P=I, Вт		, Ом
1
2
…
10

2.4. Обробка результатів вимірювань

1. Для кожного значення сили струму обчисліть величини корисної потужності – P_К, повної потужності — P, ККД — , зовнішнього опору —R.

2. Побудуйте графіки залежності:

а) корисної потужності та ККД від сили струму;

б) повної потужності та корисної потужності від зовнішнього опору R;

в) ККД від зовнішнього опору R.

Приблизний вид графіків показано відповідно на рис. 7– 9.

3. По графіку залежності знайдіть внутрішній опірджерела ЕРС із умови (5).

4. По графіку залежності знайдіть силу струму, при якій корисна потужність – максимальна. Із співвідношення (5) розрахуйте величинуі порівняйте її з експериментально виміряною.

Контрольні питання

1. Дайте визначення сили струму, потенціалу, різниці потенціалів, ЕРС, напруги; сформулюйте закони Ома для однорідної ділянки кола, неоднорідної ділянки кола, повного кола, Джоуля–Ленца.

2. Що таке корисна потужність і повна потужність, чому вони дорівнюють?

3. Проаналізуйте залежність корисної потужності від сили струму. Нарисуйте графік.

4. Що таке коротке замкнення? Який струм при цьому тече?

5. Проаналізуйте залежність корисної та повної потужності від зовнішнього опору. Нарисуйте графік.

6. При якому зовнішньому опорі корисна потужність буде максимальною? Доведіть.

7. Чому дорівнює напруга при максимальному значенні Р_К?

8. Дайте визначення ККД. Чому він дорівнює?

9. Проаналізуйте залежність ККД від сили струму та зовнішнього опору. Нарисуйте графіки.

Література

1. Михайленко В.І., Білоус В.М., Поповський Ю.М. Загальна фізика. – С. 193-200.

2. Савельев И.С. Курс общей физики. – Т. 2. – С. 98-115.