Въпрос 2cd от изпита по физика за напреднали през 2015, свободен отговор

Нека сега решим останалата част от тази задача. Те казват: "Една крушка е не-омова, ако съпротивлението се променя като функция на тока. Постановката ти от част а" – която имаме ето тук – "трябва да се използва или модифицира, за да определиш дали крушката е не-омова. "Как, ако изобщо, постановката трябва да се модифицира?" Искаме да можем да променим тока, който преминава през крушката, и после да видим как съпротивлението се променя. Винаги можем да го измерим с постановката тук. Много лесно е да се измери съпротивлението. Можем да измерим съпротивлението чрез – знаем, че V е равно на, знаем, че напрежението е равно на тока по съпротивлението, или че съпротивлението е равно на напрежението делено на тока. Ако знаем тока, преминаващ през една крушка, и знаем напрежението през нея, винаги можем да намерим съпротивлението на крушката. Постановката ни тук е много добра за намиране на съпротивлението на крушката. Трябва да променим тока и да видим как съпротивлението се променя. И има два начина да променим тока. Можем да променим някое друго съпротивление тук, но за наше щастие имаме променлив източник на мощност, така че можем да променим напрежението през цялата верига, и като променим напрежението през цялата верига, това ще промени преминаващия ток. Това е проста верига. Той се движи последователно. Токът просто преминава така, така че ако променим тока през цялата верига, променяме тока през крушката и после можем да измерим V и I и да намерим дали R се променя. "Как, ако изобщо, постановката трябва да се модифицира?" Бих казал, че не е нужно да бъде модифицирана. Не ѝ трябва модификация. Добре. Следващата част. "Какви допълнителни данни трябва да бъдат събрани, ако това изобщо е необходимо?" Ще искам да измеря... Нека направя тази част тук долу. Нека направя част с ето тук. Част с. Част 1 от част с беше "без модификация". Мога да обясня това. Мога да променя съпротивлението. Мога да променя тока чрез променливия източник на мощност. Мога да измеря съпротивлението на крушката чрез напрежението през крушката делено на тока, навлизащ в или излизащ от крушката. И знам, че в първата част от този тест казвахме: "Имаме ли същия брой електрони в секунда, навлизащи в крушката и излизащи от крушката", но от това, което знаем за тока, знаем, че токът ще е еднакъв от двете страни. Имаш пад на напрежението, но токът е еднакъв. Навлизащи и излизащи електрони, получаваш същата стойност и дори ако не знаеш какво ти казах току-що, първата част от експеримента щеше да ти каже, че токът, навлизащ в и излизащ от крушката, е еднакъв. Това ето тук ще е равно на съпротивлението на крушката. Мога да променя тока, като променя източника на мощността, а после мога да видя каква стойност получавам за R като измеря тези неща, докато променям цялостния ток за постановката си. Да видим b. "Какви допълнителни данни ще трябва да бъдат събрани, ако е необходимо това изобщо?" Част 2. Трябва да събера данни за напрежението през крушката, докато токът се променя, докато променям променливия източник на мощност. Докато променям източника на мощност. И също ще трябва да събера данни – може би ще го запиша така – напрежение, ще го запиша така. Напрежението през крушката, докато променям източника на тока. И токът, навлизащ и излизащ от крушката, докато променям източника на мощност. Трябва да измеря тези неща и ще мога да открия дали моето R се променя. Нека сега се заемем с част d. "Как ще анализираш данните, за да определиш дали крушката е не-омова? Обясни как неопределеностите на волтметрите и амперметрите ще засегне обосновката ти на извода дали съпротивлението е не-омово." Тук горе малко обясних, но ще го запиша отново. d – нека отново прочета това. "Как ще анализираш данните?" Ще направя едно напрежение за – ще променя източника на мощност до първото напрежение и ще измеря това, което е описано по-горе. Ще го използвам, за да изчисля съпротивлението на крушката. И после ще променя източника на мощност до второ напрежение и отново ще измеря горното. Ще видя дали съпротивлението се променя. Можем да кажем, ако V през крушката – нека просто го запиша така. Всички V са... V1 върху ток 1 – това е напрежението през крушката върху тока през крушката. Ако след като го променя това е равно на напрежението през крушката делено на тока през крушката... Ако тези са равни, съпротивлението не се е променило и можем да кажем, че не-омово е когато съпротивлението се променя. Съпротивлението не е не-омово, иначе ако V1/I1 не е равно на – нека го запиша така, записах Vi, нека запиша V1, V1/I1 не е равно на V2/I2, тогава имаме не-омово съпротивление. И трябва да внимаваме, понеже чувствителността на волтметрите и амперметрите може да ни даде анормален резултат. Например може да имаме не-омово съпротивление, но поради това как закръгляме измерванията, това може да ни даде промяна, особено понеже амперметърът тук е по-чувствителен. И, от друга страна, може да сме в ситуация с не-омово съпротивление, но това да не засече промяната, понеже тя не е била достатъчно голяма, за да е регистрирана от чувствителността на инструментите ти. Трябва да внимаваш с чувствителността на инструментите. Закръглянето до най-близкия 0,1 волт или 0,01 ампер може да доведе до разлика във V/I, когато няма такава или обратно. Може да не доведе до разлика, но всъщност може да има разлика, ала тя да не е достатъчно голяма, че да бъде измерена. Или обратно. Така че винаги трябва да внимаваш, когато правиш какъвто и да е експеримент в която и да е наука с това какво може да направят с тези изчисления чувствителността на инструментите ти и закръглянето.