Лабораторная работа №11

Тема: Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах

Цель работы: Исследовать зависимость электрической мощности от напряжения на спирали лампы.

Оборудование: 1. Электрическая лампа.

2. Источник постоянного напряжения на 36 В.

3. Реостат ползунковый.

4. Амперметр.

5. Вольтметр.

6. Омметр.

7. Ключ.

8. Соединительные провода.

9. Миллиметровая бумага.

Элементы теории.

При замыкании электрической цепи на ее участке с сопротивлением R током I, напряжением на концах U производится работа А:

A=IUt=I²Rt= U²t/R.

Величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое она совершается, называется мощностью Р: P=A/t. Следовательно,

P=IU=I²R=U²/R

Анализ данного выражения убеждает нас в том, что Р — функция двух переменных. Зависимость Р от U можно исследовать экспериментально.

Порядок выполнения работы.

1. О пределить цену деления шкалы измерительных приборов.

2. Омметром измерить сопротивление нити лампы при комнатной температуре.

3. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке, соблюдая полярность приборов.

4. После проверки цепи преподавателем ключ замкнуть. С помощью реостата установить наименьшее значение напряжения. Снять показания измерительных приборов.

5. Постепенно выводя реостат, снять 8—10 раз показания амперметра и вольтметра.

6. Для каждого значения напряжения определить мощность P=IU, потребляемую лампой, сопротивление R_Т=U/I нити накала и температуру ее накала. Учитывая небольшую погрешность, сопротивление лампы при комнатной температуре принять за R_o. Значение а — температурного коэффициента сопротивления вольфрама — взять из таблицы.

7. Номер опыта	Напряжение на зажимах лампы U, В	Сила тока в лампе I, А	Мощность, потребляемая лампой Р, Вт	Сопротивление нити накала лампы R, Ом	Температура нити накала Т, К

   Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.

8. На миллиметровой бумаге построить графики зависимости:

а) мощности, потребляемой лампой, от напряжения на ее зажимах;

б) сопротивления нити накала лампы от ее температуры. По оси ординат откладывать соответственно мощность и сопротивление, по оси абсцисс — напряжение и температуру.

Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл напряжения на участке цепи?

2. Какие способы определения мощности тока вам известны?

3. Лампы, 200 – ватная и 60 – ватная, рассчитаны на одно напряжение. Сопротивление какой лампы больше? Во сколько раз?

4. Какое количество электроприборов одинаковой мощности (100 Вт) может быть включено в электрическую цепь напряжением 220В при номинальной силе тока в предохранителе (для данной цепи) 5А?