|
Feladat: |
150. fizika mérési feladat |
Korcsoport: 16-17 |
Nehézségi fok: átlagos |
Megoldó(k): |
Csontos Piroska , Major Zsuzsanna , Mizera Ferenc , Simon Gábor , Soltész Attila , Végh Balázs |
Füzet: |
1993/október,
334 - 335. oldal |
PDF | MathML |
Témakör(ök): |
Mechanikai mérés, Elektromos mérés, Egyenáramú motor, Egyéb kondenzátor, Elektromos mező energiája, energiasűrűsége, Mérési feladat |
Hivatkozás(ok): | Feladatok: 1993/február: 150. fizika mérési feladat |
|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. A mérési elrendezést az 1. ábra szemlélteti. A kapcsoló állásánál a kondenzátor feszültségre töltődik, míg a állásnál az villanymotoron keresztül kisül. A villanymotor rövid időre forgásba jön, és egy csigán keresztül magasságba emeli az tömegű terhet.
1. ábra A jelenség lefolyása nagymértékben függ az egyes paraméterértékek megválasztásától. Célszerű viszonylag nagy kapacitású (néhány mF-os) kondenzátort használni 5‐20 V-os töltőfeszültség mellett, és érdemes a teher tömegét kicsire (néhány grammosra) választani, így jól mérhető (néhány deciméteres) emelkedést érhetünk el. Az sem mindegy, hogy a motor milyen forgatónyomaték mellett adja le a teljesítményét; ezt a motor tengelyéhez kapcsolt kerék méretének megfelelő megválasztásával állíthatjuk optimálisra.
Mivel a kapacitású, feszültségre feltöltött kondenzátor energiája , és az tömegű teher magasságba való fölemelésekor a motor munkát végez, a hatásfok:
| |
1. táblázat. A mérési eredmények
Végh Balázs (Dunaújváros, Széchenyi István Gimn., I. o. t.) 10, illetve 20 g-os terhek emelkedését vizsgálta egy 5 mF-os kondenzátor kisütésekor. Eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. (Minden mérési adat 7 független mérés átlagolt eredménye.) Az energiaátalakítás hatásfoka igen csekély, η¯=7,45%. Az energiadisszipáció nagy részét a motoron belüli mechanikus súrlódás, illetve a motor tekercsein fellépő hőveszteség okozza. |
|