Лампочки и батарейки (самая простая схема + проблемы погрешностей)

1] Одна лампа 2.5V и батарейка 2.5V (схема №1)

A] Общая схема

Погрешности прибора не позволяют измерить значения точно. Теоретически сумма падений напряжения на лампе и выключателе должна быть равна общему по цепи, т.е 1.68+0,02 должно быть равно 1.78.
С силой тока аналогично: она должна быть одна и та же по всей сети. Реально 0.22 != 0.21

Б] Сопротивление источника питания

Привычная запись закона Ома: I = U/R в полном и более правильном виде пишется как I = U / (R+r) где R – сопротивление цепи, а r – сопротивление источника питания.

В] Проблемы с измерением сопротивления

Погрешности при измерении сопротивления лампочек, моторов и т.д. велики потому логичнее получать сопротивление из закона Ома (R = U/I).

Расчетная величина по номинальным значениям лампочки:
U = 2.5V, I = 0.3A = > R = 2.5/0.3 = 8.3Ом.
Расчет по показаниям прибора U = 1.68, I =0.22 => R = 1.68/0.22 = 7.6Ом
Показания на приборе (картинка) = 1.8Ом

Г] Простая схема в «Electronic workbench»

Скачать тут: https://otvet.mail.ru/question/48504021

Тут: http://kazus.ru/programs/download/22/

Программы для электрики тут:

http://electrik.info/main/school/746-programmy-dlya-elektrikov-kratkiy-obzor-naibolee-populyarnyh-programm.html

и тут:
http://electrik.info/main/praktika/596-kompyuternye-tehnologii-na-sluzhbe-u-radiolyubitelya.html

Выключатель включён, лампочка горит (т.е чёрная). Параметры лампочки (Indicators->Bulb) взяты U=2.5V, Мощность (W) = I * U = 0.3A * 2.5V = 0.75Вт

Д] Подключение вольтметра (напряжение U)

В замкнутую и цепь параллельно лампочке.

Е] Подключение амперметра (сила тока I)

В цепь вместо вынутого куска цепи.

Ж] Учет сопротивления источника питания («r») на схеме

Заполнение поля «leakage» свойств батарейки не даёт нужного эффекта. Требуется подключение параллельного резистора.
По полному закону Ома: I = U/ (R+r) => r = U/I – R. U всей цепи = 1.78В, ток в сети = 0,22A => Сопротивление всей цепи R = 1.78/0.22 = 8.09.
Номинальный ток в цепи = 2.73В (т.е без нагрузки). По формуле r = U/I – R = 2.73/0.22 – 8.09 = 4.32 Ом.
При замкнутой цепи на картинке выше.
При разомкнутой цепи (лампочка белая, т.е не горит):

Нет тока и напряжения в цепи, на источнике 2.73В.

2] Одна лампа 6V, две батарейки по 2.5V

А] Основная схема (фото)

Сопротивление лампочки R = U/I = 3.9/0.22 = 17.7Ом

Б) Быстрая переделка схемы из предыдущего варианта

Замена двух батареек на одну, с суммарным напряжением, выдаваемым в сеть, обнуление внутреннего сопротивления батарейки.
Замена батарейки на U = 6V, W = I*U = 0.3A * 6V = 1.8Вт

Сопротивление двух батареек:
Реальное общее напряжение (при разомкнутой цепи) = 5.55V,
r=U/I – R = 5.55/0.22 – 17.7 = 7.5Ом.

Теоретически внутренне сопротивление двух батареек должно быть примерно вдвое больше чем в предыдущей схеме , т.е 4.32*2 = 8.36. Отклонение = (8.36-7.5)/8.36*100% = 13%.