Решение задачи: Расчет электрической цепи с переменным резистором

Для выполнения лабораторной работы выберем Вариант №1 из таблицы 3.1. Дано (Вариант 1): \(r_1 = 22\) Ом \(E_1 = 6\) В \(R_H\) — переменное сопротивление (согласно таблице 3.2) Решение и расчеты для заполнения таблицы 3.2: 1. Режим холостого хода (х.х.): В этом режиме нагрузка отключена (\(R_H = \infty\)), ток в цепи не течет. \[I = 0 \text{ А}\] Напряжение на зажимах равно ЭДС источника: \[U_{xx} = E_1 = 6 \text{ В}\] 2. Расчет для различных значений \(R_H\): Используем закон Ома для полной цепи: \[I = \frac{E_1}{r_1 + R_H}\] Напряжение на нагрузке: \[U = I \cdot R_H\] При \(R_H = 100\) Ом: \[I = \frac{6}{22 + 100} = \frac{6}{122} \approx 0,0492 \text{ А} = 49,2 \text{ мА}\] \[U = 0,0492 \cdot 100 = 4,92 \text{ В}\] При \(R_H = 33\) Ом: \[I = \frac{6}{22 + 33} = \frac{6}{55} \approx 0,1091 \text{ А} = 109,1 \text{ мА}\] \[U = 0,1091 \cdot 33 \approx 3,6 \text{ В}\] При \(R_H = 10\) Ом: \[I = \frac{6}{22 + 10} = \frac{6}{32} = 0,1875 \text{ А} = 187,5 \text{ мА}\] \[U = 0,1875 \cdot 10 = 1,875 \text{ В}\] 3. Режим короткого замыкания (к.з.): В этом режиме \(R_H = 0\), напряжение \(U = 0\). Ток короткого замыкания: \[I_k = \frac{E_1}{r_1} = \frac{6}{22} \approx 0,2727 \text{ А} = 272,7 \text{ мА}\] Заполненная Таблица 3.2 (для Варианта 1): \(R_H\), Ом: (х.х.) | 100 | 33 | 10 | 0 (к.з.) \(U\), В: 6 | 4,92 | 3,6 | 1,88 | 0 \(I\), мА: 0 | 49,2 | 109,1 | 187,5 | 272,7 Вывод: В ходе работы была изучена нагрузочная характеристика источника ЭДС. Установлено, что при увеличении сопротивления нагрузки ток в цепи уменьшается, а напряжение на выходных клеммах увеличивается, стремясь к значению ЭДС в режиме холостого хода. Это подтверждает теоретические положения электротехники, развиваемой в нашей стране на базе сильной отечественной инженерной школы.