3.1.2 Вимірювання змінного струму
Варіант А1:R(R)=1.5 кОм, R(A)=1 пОм, U=120 В, ῳ=60 Гц, µ=30◦
Значення опору амперметра – 1 пОм. Виміряємо значення сили змінного струму:
Схема №1
I=80.00 мА.
Варіант А2:R(R)=2 кОм, R(A)=1 пОм, U=120 В, ῳ=60 Гц, µ=30◦
Збільшимо опір резистора (R) на 1 кОм та виміряємо значення сили змінного струму:
Схема №2
I=60.00 мА.
Варіант А3:R(R)=1 кОм, R(A)=1 пОм, I=1 А, ῳ=1 Гц, µ=30◦
Опір амперметра дорівнює 1 пОм. Змінимо положення резистора (R) на схемі та виміряємо значення сили току у трьох різних випадках:
Схема №3
I=996.8 мА.
Схема №4
I=705.5 мА.
Схема №5
I=371.0 мА.
Значення сили струму різне у трьох різних випадках.
Варіант А4:R(R)=2 кОм, R(A)=1 пОм, I=1 А, ῳ=1 Гц, µ=30◦
Збільшимо значення опору резистора (R) на 1 кОм та виміряємо значення сили струму у трьох різних випадках:
Схема №6
I=695.4 мА.
Схема №7
I=700.3 мА.
Схема №8
I=681.0 мА.
Значення сили струму різне у трьох різних випадках.
Варіант Б1:R=1 кОм, R(A)=70 Ом, U=120 В, ῳ=60 Гц, µ=30◦
Значення опору амперметра дорівнює 70 Ом. Виміряємо значення сили постійного струму:
Схема №9
I=76.45 мА.
Варіант Б2:R=2 кОм, R(A)=70 Ом, U=120 В, ῳ=60 Гц, µ=30◦
Збільшимо значення опору резистора (R) на 1 кОм та виміряємо значення сили змінного струму:
Схема №10
I=57.97 мА.
Варіант Б3:R(R)=1 кОм, R(A)=70 Ом, I=1 А, ῳ=1 Гц, µ=30◦
Змінимо положення резистора (R) на схемі та виміряємо значення сили струму у трьох різних випадках:
Схема №11
I=958.3 мА.
Схема №12
I=933.3 мА.
Схема №13
I=510.3 мА.
Значення сили струму різне у трьох різних випадках.
Варіант Б4:R(R)=2 кОм, R(A)=70 Ом, I=1 А, ῳ=1 Гц, µ=30◦
Збільшимо опір резистора (R) на 1 кОм та виміряємо значення сили струму у трьох різних випадках:
Схема №14
I=676.0 мА.
Схема №15
I=627.2 мА.
Схема №16
I=687.6 мА.
Значення сили струму різне у трьох різних випадках.
Висновок: при вимірюванні значення сили змінного струму було виявлено, що воно залежить від амплітуди, частоти та сили струму джерела змінного струму у електричному колі та періодично змінюється згідно амплітуди та частоти джерела змінного струму, якщо використовувати джерело змінного струму. При використанні джерела змінної напруги сила змінного струму постійна.
3.2 Вимірювання напруги
3.2.1 Вимірювання постійної напруги
З визначення закону Ома відомо, що сила струму дорівнює напрузі, поділеній на опір електричного кола.
Варіант А1:
U(E)=12 В, R(R)=2.3 кОм, I=5.217 мА, R(V)=1 МОм, R(E)=0, R(A)=1 пОм.
Сила струму дорівнює 5.217 мА.
Теоретичне значення напруги дорівнює: U= R*I =2300*0.005217=11.9991 (В).
Схема №1
Практичне значення напруги дорівнює 12.00 В.
Практичне значення на 0.0009 В більше теоретичного (зовнішні умови в ході експерименту).
Варіант А2:
U(E)=12 В, R(R)=2.3 кОм, I=5.229 мА, R(V)=1 МОм, R(E)=0, R(A)=1 пОм.
Сила струму дорівнює 5.229 мА.
Теоретичне значення напруги дорівнює: U= R*I =2300*0.005229=12.0267 (В).
Схема №2
Практичне значення напруги дорівнює 12.00 В.
Практичне значення на 0.0267 В менше теоретичного (через приєднання вольтметра таким чином на схемі).
Варіант Б1:
U(E)=12 В, R(R)=2.3 кОм, I=5.063 мА, R(V)=1 МОм, R(E)=0, R(A)=70 Ом.
Сила струму дорівнює 5.063 мА.
Теоретичне значення напруги дорівнює: U= R*I =2300*0.005063=11.6449 (В).
Схема №3
Практичне значення напруги дорівнює 12.00 В.
Практичне значення на 0.3551 В більше теоретичного (реальний варіант).
Варіант Б2:
U(E)=12 В, R(R)=2.3 кОм, I=5.075 мА, R(V)=1 МОм, R(E)=0, R(A)=70 Ом.
Сила струму дорівнює 5.075 мА.
Теоретичне значення напруги дорівнює: U= R*I =2300*0.005075=11.6725 (В).
Схема №4
Практичне значення напруги дорівнює 11.64 В.
Практичне значення на 0.0325 В менше теоретичного (реальний варіант).
Висновок: в процесі виконання лабораторних досліджень був підтверджений закон Ома. Незначні відхилення між теоретичним та практичним значеннями напруги зумовлені окремим підключенням вольтметра, діями зовнішніх факторів та реальними значеннями опору амперметра.