Решение: Определение мощности резистора
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный $R_1$, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе $R_1$ при силе тока $0{,}4\ \text{А}$. Абсолютная погрешность измерения силы тока равна $\pm 0{,}02\ \text{А}$, абсолютная погрешность измерения напряжения равна $\pm 0{,}1\ \text{В}$.
В ответе: 1) нарисуйте электрическую схему эксперимента; 2) запишите формулу для расчёта мощности электрического тока; 3) укажите результаты измерения напряжения и силы тока с учётом абсолютных погрешностей измерений; 4) запишите значение мощности электрического тока.
Решение по шагам
6 шаговСобирают последовательную цепь из источника тока, ключа, реостата, амперметра и резистора $R_1$. Амперметр включают последовательно с резистором.
Вольтметр подключают параллельно резистору $R_1$, поскольку необходимо измерить напряжение именно на этом резисторе.
Перемещением ползунка реостата устанавливают силу тока, близкую к заданному значению: $I = (0{,}40 \pm 0{,}02)\ \text{А}$.
По вольтметру определяют напряжение $U$ на резисторе и записывают результат с учётом погрешности: $U = (U_{\text{изм}} \pm 0{,}1)\ \text{В}$.
Мощность тока вычисляют как произведение напряжения на силу тока.
$$P = UI$$После подстановки экспериментального значения напряжения получают значение мощности.
$$P = U_{\text{изм}} \cdot 0{,}40\ \text{Вт}$$Схема с амперметром последовательно и вольтметром параллельно $R_1$; $P = UI$; $I = (0{,}40 \pm 0{,}02)\ \text{А}$; $U = (U_{\text{изм}} \pm 0{,}1)\ \text{В}$; $P = 0{,}40U_{\text{изм}}\ \text{Вт}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Подключают вольтметр последовательно с резистором.
Подключают амперметр параллельно резистору.
Используют сопротивление вместо напряжения в формуле мощности.
Не учитывают абсолютные погрешности измерений.
Подставляют в расчёт силу тока, отличающуюся от заданной более чем на величину допустимой погрешности.
Указывают конкретное численное значение напряжения или мощности без проведения измерения.