Консультация № 201079
04.06.2021, 10:18
0.00 руб.
1 4 3
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу помощи в решении задачи: все условия на фото, вопросы следующие:
1)Измерение под каким номером из таблицы стоит провести ещё раз? (то есть результат какого измерения ошибочен)
2)Определите ЭДС батарейки, ответ в Вольтах, округлите до целого числа.
3)Определите внутреннее сопротивление r батарейки, ответ выразите в Омах, округлите до целого числа.

Буду премного благодарен всем за помощь в решении!
Прикрепленные файлы:
Screenshot_20210604_101341.jpg

Обсуждение

давно
Советник
401284
472
04.06.2021, 12:05
общий
это ответ
1) разница между каждыми соседними значениями напряжения с увеличением сопротивления уменьшается








Значит, ошибочным является значение измерения по цифрой 2

2) по закону Ома для участка цепи:
по закону Ома для полной цепи:
тогда

возьмем из таблицы значения измерений 1 и 3, тогда и
и
и

Приравняем полученные выражения:





3) (Ом)
5
Благодарю Вас за абсолютно правильный и скорый ответ! Спасибо за грамотность и ясность решения.
давно
Посетитель
226425
1567
04.06.2021, 16:37
общий
это ответ
Здравствуйте, Александр.
Ответ на вопрос №1
Если бы мне было нужно выяснить, какой из результатов измерений ошибочен (или не точен), я бы сделал так:
1) открыл приложение MS Excel
2) забил данные
3) воспользовался инструментом "Вставка диаграммы" из панели "Вставка"...
Получилось бы примерно вот что

Прекрасно видно, что точка графика, соответствующая второму измерению, выбивается из красивой плавной линии, образованной другими точками (в этой точке наблюдаем обратный изгиб). Соответственно, второе измерение нужно провести повторно.
Решение вопросов №№ 2 и 3 не даю, поскольку наш уважаемый эксперт Михаил Александров сделал это раньше и ничего лучше я вам предложить не смогу.
Удачи

5
Благодарю за ещё один вариант решения первого пункта задачи, он действительно очень хорош, но хочу отметить, что у него тоже есть свои минусы, например, им нельзя будет воспользоваться, если такая задача будет на олимпиаде или экзамене. Но всё же спасибо большое!
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
04.06.2021, 19:55
общий
Адресаты:
нельзя будет воспользоваться, если такая задача будет на олимпиаде или экзамене
- почему? - у вас есть карандаш и линейка на экзамене - выбираете масштаб по осям, откладываете соответствующие значения, получаете точки... даже можно будет их соединить не плавной линией, а "ступеньками" - "тенденция, однако" будет заметна
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Студент
405049
133
04.06.2021, 20:29
общий
это ответ
Вообще-то, это явно задача на обработку экспериментальных данных.

Лучше всего умеют обрабатывать данные по методу наименьших квадратов, строя прямые. Поэтому сначала желательно получить уравнение, которое теоретически должно быть прямой, а потом пытаться провести прямую для экспериментальных данных.

Если же просто брать две случайные точки и вычислять нужные параметры, то результат будет зависеть от взятых точек, и смысла проводить несколько экспериментов (больше двух) вообще нет. Однако на практике "почему-то" проводят именно серию экспериментов...

В этой схеме. I=[$8496$]/(R+r). U=I[$183$]R=[$8496$][$183$]R/(R+r).

Итак, у нас есть только U и R, причем U=[$8496$][$183$]R/(R+r). Зависимость U от R явно нелинейная. Значит, нужно найти другую функцию (комбинацию U и R), линейно зависящую от R.

Такой функцией может быть R/U=(R+r)/[$8496$]. То есть строим график (если есть желание строить) не U от R , а R/U от R, по методу наименьших квадратов находим уравнение прямой y=k[$183$]x+L. Очевидно, наклон прямой k=1/[$949$], а L = r/[$8496$], т.е. [$8496$]=1/k, а r=L/k.

Для этого используем формулы

k= {N[$183$][$931$]xi[$183$]yi - [$931$]xi[$183$][$931$]yi}/{N[$183$][$931$]xi2 - ([$8721$]xi)2}

L= {[$931$]xi2[$183$][$931$]yi - [$931$]xi[$183$]yi[$183$][$931$]xi}/{N[$183$][$931$]xi2 - ([$8721$]xi)2}

где N - количество пар данных; [$931$] - знак суммы от 1 до N.

В нашем случае xi - это R, а yi - это R/U для точки под номером i.

Отсюда можно получить формулу для [$8496$] и r.

[$8496$] = {N[$183$][$931$]xi2 - ([$8721$]xi)2} /{N[$183$][$931$]xi[$183$]yi - [$931$]xi[$183$][$931$]yi}

L = {N[$183$][$931$]xi[$183$]yi - [$931$]xi[$183$][$931$]yi}/ {[$931$]xi2[$183$][$931$]yi - [$931$]xi[$183$]yi[$183$][$931$]xi}

Тогда получаем:
[$949$] = 18,09 [$8776$] 18 (В)
r = 31,39 [$8776$] 31 (Ом).

k = 0,055; L = 1,736

Если посмотрим, у какой точки самое большое по модулю отклонение от прямой. т.е. (k[$183$]xi+L - yi)2, то получается, что это точка, соответствующая второй паре.

Если же ее выбросим, и пересчитаем [$8496$] и r, то получится.

[$8496$] =17,99 [$8776$] 18 В
r = 29,91 [$8776$] 30 Ом.

Вроде бы, так.
Форма ответа