Вопрос:

4.1 Постройте скорректированный график ВАХ исследуемого элемента (зависимость силы тока через этот элемент I от напряжения на этом элементе U) и приведите расчетные формулы, по которым Вы провели корректировку графика.

Фотография

Ответ ассистента

Для корректировки вольтамперной характеристики (ВАХ) необходимо учесть влияние сопротивлений приборов, так как схема измерения (не указана явно, но обычно это либо схема с амперметром перед нагрузкой, либо вольтметром параллельно нагрузке) дает систематическую погрешность. Исходя из задачи, имеем измеренные значения силы тока $I_{\text{изм}}$ и напряжения $U_{\text{изм}}$. Чаще всего в подобных школьных задачах используется схема, где амперметр стоит последовательно с исследуемым элементом, а вольтметр подключен параллельно им обоим (или наоборот). 1. **Расчетные формулы:** Если вольтметр подключен непосредственно к источнику, а амперметр измеряет ток, проходящий через элемент и вольтметр (схема с вольтметром параллельно цепи «элемент + амперметр»), то: - Реальное напряжение на элементе: $U = U_{\text{изм}} - I_{\text{изм}} \cdot R_A$ - Реальный ток через элемент: $I = I_{\text{изм}} - \frac{U_{\text{изм}}}{R_V}$ Поскольку у нас $R_A = 2,0\ \text{Ом}$ (очень мало) и $R_V = 2,0\ \text{кОм} = 2000\ \text{Ом}$ (очень много), влияние падения напряжения на амперметре $I_{\text{изм}} \cdot R_A$ будет незначительным (милливольты), а ток через вольтметр $\frac{U_{\text{изм}}}{R_V}$ будет порядка $\frac{5\ \text{В}}{2000\ \text{Ом}} = 2,5\ \text{мА}$, что сопоставимо с измеренными значениями тока (от 2 до 12 мА). 2. **Алгоритм корректировки:** - Для каждой точки на графике возьмите пару $(U_{\text{изм}}, I_{\text{изм}})$. - Вычислите скорректированный ток: $I_{\text{кор}} = I_{\text{изм}} - \frac{U_{\text{изм}}}{2000}$. - Постройте новые точки $(U_{\text{изм}}, I_{\text{кор}})$. *Пример расчета для $U = 4,0\ \text{В}$, $I = 10,5\ \text{мА}$ (приблизительно по графику):* $I_{\text{кор}} = 10,5\ \text{мА} - \frac{4,0\ \text{В}}{2000\ \text{Ом}} = 10,5\ \text{мА} - 2,0\ \text{мА} = 8,5\ \text{мА}$.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи