Методические замечания |
|
Также несложная исследовательская работа, которая интересна тем, что требуется найти нетривиальную и ранее неизучавшуюся зависимость КПД(R) для реального источника тока.
Собрав простую электрическую цепь, ученик проводит ряд измерений напряжения и тока в этой цепи при все уменьшающемся сопротивлении реостата. Из полученных данных строится зависимость КПД(R).
Для работы нужно использовать гальваническую или аккумуляторную батарею, а не сетевой адаптер. Источник должен иметь относительно большое внутреннее сопротивление. Также важно четко объяснить ученикам, чтобы те экономили ресурс батареи, не оставляли надолго цепь включенной, а только лишь на время измерений. Особенно это важно в конце работы, когда сопротивление цепи становится малым, а ток большим. Если это условие не соблюдать, не возможно будет считать полученные данные корректными. По мере разряда батареи
ε и
r батареи будут меняться и вносить искажения в данные.
Контрольные вопросы требуют описать эту непростую зависимость средствами, ранее изучавшимися в математике (нулевое значение, возрастание/убывание, экстремум, асимптота...) - межпредметные связи. Сама зависимость имеет прямое практическое значение для условий эксплуатации источников тока (максимум
КПД = 100% можно получить при минимальной нагрузке, т.е. при
R -> ∞, когда источник тока абсолютно бесполезен; а при
R = 0 и
КПД = 0, опять источник бесполезен). Как ни крути, а хоть какая польза от источника тока может быть получена только, когда бесполезные траты будут иметь существенную величину!