Цель эксперимента:
Определение работы электрического тока в резисторе.
Оборудование:
- Источник тока
- Вольтметр
- Амперметр
- Ключ
- Реостат
- Соединительные провода
- Резистор (R1)
Ход работы:
- Соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока, совершаемой в резисторе, используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R1.
- При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.
- Определите работу электрического тока в резисторе в течение 5 мин.
- Абсолютную погрешность измерения напряжения с помощью вольтметра принять равной ±0,1 В.
- Абсолютная погрешность измерения силы тока равна ±0,02 А.
На отдельном листе:
- Нарисуйте электрическую схему эксперимента.
- Запишите формулу для расчёта работы электрического тока.
- Укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А.
- Запишите численное значение работы электрического тока.
Расчет работы электрического тока:
Формула для расчёта работы электрического тока: \( A = U \cdot I \cdot t \)
Где:
- \( A \) — работа электрического тока (Джоуль, Дж)
- \( U \) — напряжение на участке цепи (Вольт, В)
- \( I \) — сила тока (Ампер, А)
- \( t \) — время (секунда, с)
Пример выполнения:
Предположим, что при силе тока \( I = 0.5 \text{ А} \) напряжение на резисторе \( U = 2 \text{ В} \). Время измерения \( t = 5 \text{ мин} = 300 \text{ с} \).
Тогда работа электрического тока равна:
\[ A = 2 \text{ В} \cdot 0.5 \text{ А} \cdot 300 \text{ с} = 300 \text{ Дж} \]
Результаты измерения:
Сила тока: \( I = 0.5 \text{ А} \) (с погрешностью \( \pm 0.02 \text{ А} \))
Напряжение: \( U = 2 \text{ В} \) (с погрешностью \( \pm 0.1 \text{ В} \))
Время: \( t = 5 \text{ мин} = 300 \text{ с} \)
Численное значение работы электрического тока:
\( A = U \cdot I \cdot t = 2 \text{ В} \cdot 0.5 \text{ А} \cdot 300 \text{ с} = 300 \text{ Дж} \)
Ответ: Работа электрического тока составляет 300 Дж.