4.3. Порядок выполнения измерений.

Проведите измерения зависимости мощности, потребляемой исследуемой лампой, от температуры ее нити накала в интервале напряжений источника питания U_ист от 4В до 9,5В.

4.3.1. Установите необходимое напряжение источника питания лампы U_ист переключателем прибора Б5-47. Для удобства сравнения яркостей нити пирометра и спирали лампы рекомендуется изменять напряжение через 1В в следующем порядке: сначала (9; 8; 7; 6; 5; 4)В, а затем (9,5; 8,5; 7,5; 6,5; 5,5; 4,5)В.

Напряжение Uл, питающее лампу, снимайте по шкале вольтметра В7-27. (Напряжение Uл меньше напряжения Uист на величину падения напряжения на шунте амперметра).

4.3.2. По шкале амперметра "I_л" снимите показания тока I_л, проходящего через нить лампы при установленном напряжении Uл.

Результат измерений занесите в таблицу 1.

4.3.3. С помощью реостата Р_п добейтесь равенства яркостей нитей пирометра и лампы. Для этого необходимо, наблюдая в окуляр 2 за яркостью нитей, вращать ручку Р_п до тех пор, пока яркости их перестанут быть визуально различимы.

4.3.4. По шкале мультиметра "I_п" определите величину тока, проходящего через нить пирометра I_п. (На мультиметре должны быть нажаты: кнопка пределов измерения "2" и кнопка "—А".)

Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1

UИСТ, b	UЛ , В	IЛ, А	W, Вт	IП, A	Т, К	Т 4, К4	σ, Вт/(м2.К4)	lq W	lq T
9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4
Среднее значение σ:

4.3.5. Закончив измерения, установите напряжение u_ист = 6В и выключите приборы.

4.4. Обработка результатов измерений.

4.4.1. Используя таблицу 2 "Зависимость температуры Т нити пирометра от тока I_п" и данные измерений тока пирометра I_п, заполните графу Т, таблицы 1.

Вычисления делаются на компьютере.

Таблица соответствия символов

в метод. руководстве	в компьютере
W, Вт	P (Вт)
T 4, K	Т ^ 4 (К ^ 4)
σ, Вт/(m2 K4)	S (Вт/м^2 * К^4)
lg W	Lg (P)
a·10 12	a E +12
a·10‑8	a E ‑08

4.4.2. Вычислите мощность, потребляемую данной лампой W=I_лU_л, результаты занесите в таблицу 1.

4.4.3. Используя формулу (23), вычислите величину постоянной Стефана-Больцмана и заполните графу σ таблицы.

4.4.4. Определите среднее значение постоянной Стефана-Больцмана, полученной из эксперимента. Для этого, просуммируйте все значения графы σ из таблицы и разделите полученный результат на число проведенных экспериментов. Запишите полученный результат σ_ср в последней строке графы “σ”.

4.4.5. Вычислите абсолютную ошибку определения постоянной Стефана-Больцмана в каждом эксперименте. Для этого вычислите разность между каждым значением графы “σ”и средним значением постоянной Стефана-Больцмана. Абсолютное значение разностей поместите в графу “σ“ таблицы 1.

4.4.6. Вычислите среднее значение абсолютной ошибки в определении постоянной Стефана-Больцмана. Для этого найдите сумму графы “σ“ и разделите полученное значение на число экспериментов. Полученный результат σ_ср запишите в последней строке графы “σ“.

4.4.7. Вычислите десятичные логарифмы мощности лампы W и температуры нити накала лампы Т. Результаты занесите в таблицу 1.

4.4.8. Построите график зависимости lg W от lg Т и определите из него величину тангенса угла наклона n полученной прямой.

4.4.9. В качестве окончательного результата измерений запишите результат определения постоянной Стефана-Больцмана в виде σ =(σ_ср ± σ_ср) Вт/(м^2.К⁴) и значение тангенса угла наклона n.