Задачи › Вольт-амперная характеристика, нелинейные элементы

Напряжение зажигания лампы

  1. Напряжение зажигания лампы

    ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
    4/10

    1. Определите напряжение зажигания неоновой лампы \(U_{\text{заж}}\), используя низковольтный источник тока 4–9 В.

    2. Оцените наименьшую абсолютную погрешность измерения напряжения зажигания неоновой лампы.

    Оборудование: неоновая лампа (МН-4 или др.); соединительные провода; источник постоянного тока 4–9 В; конденсаторы ёмкостью 0,2–1,0 мкФ (15–20 штук).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    1) \(U_{\text{заж}} \le Un\), где \(U\) — напряжение источника, \(n\) — номер точки, при касании которой лампа вспыхнула. 2) Погрешность приблизительно равна напряжению источника \(U\); её можно уменьшить в \(k\) раз, зарядив от источника \(k\) последовательно соединённых конденсаторов (напряжение на каждом \(U/k\)).

    Решение

    1. Соберём электрическую схему в соответствии с рис. 58. Подсоединим проводники к источнику тока и, соблюдая полярность, зарядим батарею однотипных конденсаторов.

    Рисунок

    Свободным концом проводника, подсоединённого к неоновой лампе, последовательно прикоснёмся к точкам 1, 2, 3, 4, …{} и так далее. Если разность потенциалов между точками \(a\) и \(b\) достигнет напряжения зажигания, то неоновая лампа вспыхнет на короткое время \(U_{\text{заж}} \le Un\).

    2. Погрешность определения \(U_{\text{заж}}\) приблизительно равна напряжению источника тока. Чем меньше \(U\), тем меньше абсолютная погрешность, но больше необходимое число \(m\) конденсаторов.

    Погрешность можно существенно уменьшить, если заряжать от источника не каждый конденсатор в отдельности, а, начиная с номера \(n\), определённого в п. 1, зарядить от источника оставшиеся \(k = m - (n - 1)\) последовательно соединённые конденсаторы. Тогда напряжение на каждом из этих конденсаторов окажется равным \(U/k\). Подсоединяя теперь неоновую лампу к батарее из \(n - 1\) конденсаторов, заряженных до напряжения \(U/k\), можно в \(k\) раз уменьшить абсолютную ошибку измерения напряжения зажигания. В этом случае все \(k\) конденсаторов должны иметь одинаковую ёмкость.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи