Порядок выполнения эксперимента

1. Проверить монтаж схемы в соответствии с рис. 1.

2. Включить в схему источник №1 (нестабилизированный).

3. Для десяти значений сопротивления R произвести измерения значений силы тока I и напряжения U. Значения сопротивлений устанавливаются при помощи перемещения контактного ползунка на реостате. Положения ползунка выбираются по длине реостата так, чтобы ток изменялся от максимального до минимального значений приблизительно через одинаковые интервалы.. Результаты измерений и расчётов внести в табл. 1:

Таблица 1. Результаты измерений и расчётов параметров нестабилизированного источника электроэнергии.

№ п.п.	I, А	U, В	R, Ом	Pполн, Вт	Pполезн, Вт	r, Ом	, В	
1
…
10

4. Поскольку в соответствии с формулой (2) при R напряжение на выходе источника оказывается равно ЭДС, то ЭДС можно непосредственно измерить, разомкнув контактК (рис. 1). Для реализации этого измерения необходимо отсоединить реостат, вынув из его контактного гнезда один из подводящих проводов, и измерить по вольтметру значение ЭДС, записав его в табл. 1:

5. Подсоединить обратно вынутый провод к реостату. Поскольку в соответствии с формулой (2) при R = r внешнее напряжение U оказывается равно половине ЭДС источника, можно подбором положения ползунка реостата установить внешнее напряжение и измерить сопротивление реостата, которое в этом случае должно быть равно внутреннему сопротивлению источника r. Ползунок реостата передвинуть в такое положение, чтобы показания вольтметра составляли половину измеренного в предыдущем пункте значения э.д.с. Для измерения сопротивления в этом случае необходимо временно отсоединить подводящие к реостату провода. Измерить его сопротивление одним из мультиметров, включив его в режим омметра, и подсоединив к реостату. Записать измеренное сопротивление в таблицу 1.

6. Восстановить схему в соответствии с рисунком 1.

7. Отключить сдвоенные контакты от источника №1 (предварительно его обесточив) и подключить их к контактам источника №2 (стабилизированного). Хотя напряжение в источнике не высокое, будьте осторожны! – следите за свободными (оголенными) контактами, чтобы они не соприкасались друг с другом и с другими приборами (предметами). Повторить измерения, аналогичные пункту 3 и заполнить таблицу 2.

Таблица 2. Результаты измерений и расчётов параметров стабилизированного источника электроэнергии.

Номер опыта	I, A	U, B	R, Ом
1 … 10

8. Восстановить схему в соответствии с рисунком 1 для источника №1.

Обработка результатов измерений

1. Записать закон Ома для полной цепи при любых двух измеренных значениях тока и сопротивления в точках от 1 до 10:

,

где и– два различных значения сопротивлений нагрузки (реостата), устанавливаемых при измерениях в пункте 3. Например,R_i – сопротивление в опыте №3, а R_k – сопротивление в опыте № 8 из таблицы 1.

Из полученной системы уравнений вывести формулы для  и r, выраженные через измеренные U и I.

Для расчета  и r по выведенным формулам использовать 3 пары значений U и I из таблицы 1. Использовать значения пар напряжений и токов, надежно отличающихся друг от друга. Сравнить рассчитанные значения  и r с измеренными в таблице 1.

2. Построить графики зависимостей P_полезн=f(R), P_полн=f(R) и =f(R) для источника №1. Пример графика  = f(R) представлен на рис. 2.

3. Построить в одной координатной плоскости две зависимости выходного напряжения источников №1 и №2 от сопротивления нагрузки U = f(R).

4. Рассчитать погрешности косвенных измерений  и r и других вычисленных величин по указанию преподавателя.

5. Проанализировать полученные закономерности и сделать соответствующие выводы.