Описание экспериментальной установки. Задание 1. Обобщенный закон Ома изучается на неоднородном участке цепи 1-2, состоящем из источника тока с внутренним сопротивлением и постоянного

Задание 1. Обобщенный закон Ома изучается на неоднородном участке цепи 1-2, состоящем из источника тока с внутренним сопротивлением и постоянного сопротивления . Для измерения зависимости разности потенциалов на участке 1-2 от протекающего по нему тока используется электрическая цепь, показанная на рисунке 3.1.

Здесь - вольтметр, включенный параллельно исследуемому участку цепи 1-2; - внешнее по отношению к участку 1-2 сопротивление, при помощи которого можно изменить ток в цепи; - амперметр для измерения этого тока; - потенциометр, с помощью которого изменяется напряжение, подаваемое от второго источника с ЭДС первого (исследуемого) источника.

В случае, когда ключ разомкнут и движок реостата находится в верхнем крайнем положении , ток протекает только в цепи , причем направление тока (от точки 1 к точке 2) и его величина определяются действием одного источника . Как видно из схемы, в данном случае всегда .

Как следует из закона Ома (3.4) для исследуемого участка 1-2, имеем

. (3.9)

При постоянных значениях , и эта зависимость носит линейный характер. График функции представляет собой прямую, пересекающую ось ординат в точке , (рисунок 3.2). Угол наклона прямой к оси абсцисс (оси тока) тупой, так как коэффициент при отрицателен и зависит от сопротивления участка .

Как видно из (1), приращение разности потенциалов связано с приращением тока как , откуда

. (3.10)

Вторая схема, используемая в этом задании, соответствует замкнутому ключу и перемещению движка в промежуточное положение на потенциометре. Ток на участке 1-2 в данном случае определяется не только источником , но и , вклад которого определяется положением движка на потенциометре. Поэтому можно получить такое значение тока, при котором вклад источника в разность потенциалов окажется больше, чем источника , т.е. разность будет меньше нуля. График зависимости в таком случае пересекает ось токов, переходя в область отрицательных значений.

Задание 2. Рабочая схема экспериментальной установки, приведенная на рисунке 3.3, собирается на универсальном стенде 17Л-03. Измерение силы тока и напряжения производятся приборами, расположенными в измерительном блоке (АВI, ABO). Питание схемы осуществляется от генератора постоянного тока ГН2.

В силу небольшой величины внутреннего сопротивления источника тока в электрическую цепь последовательно включено сопротивление . В качестве внешней нагрузки используется магазин сопротивлений КМС-6, который позволяет изменять сопротивление от 0 до 900 Ом с интервалом в 100 Ом.