ВсОШ 2008, Зонален етап, 9–11 клас — Задача 5. Полезный цитрус
XLII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Окружной этап. Экспериментальный тур
Условие
11 класс
Из медной и цинковой пластин, лимона и салфеток соберите гальванический элемент. Снимите зависимость напряжения на элементе от силы тока через него. Постройте график этой зависимости. При помощи выданного оборудования определите цвет свечения светодиодов.
Оборудование. Лимон, салфетки, набор цинковых и медных пластин, переменный резистор, вольтметр, амперметр, набор пронумерованных светодиодов, канцелярский нож, клипсы, тарелка, миллиметровая бумага.
Примечание. Необходимо ждать, пока показания приборов стабилизируются. Показания считать установившимися, если они не изменяются в течение 5 секунд.
Рекомендации для организаторов. В качестве цинковой и медной пластины желательно использовать оцинкованное железо и односторонний текстолит. Размеры пластин должны быть около см. К каждой пластине необходимо припаять провод длиной 10–20 см. У участника должны быть 5 пар пластин. Сопротивление переменного резистора 5 кОм. К резистору необходимо припаять провода длиной 10–20 см. В качестве вольтметра и амперметра рекомендуется использовать 2 цифровых мультиметра. Светодиоды должны иметь прозрачный, не матовый корпус (линзу), чтобы участники могли определить цвет только по его свечению. Светодиоды должны ярко светиться от 3 В. К ним также необходимо припаять провода. Каждому участнику рекомендуется дать по 3 светодиода с разными цветами свечения. Клипсы по возможности большего размера. Лимоны надо брать в одном магазине. В качестве салфеток рекомендуется дать одноразовые носовые платки. Тарелку рекомендуется дать пластиковую, одноразовую, а нож канцелярский.
Отговори
- Максимальное значение U порядка 0,8 В; для зажигания светодиодов нужно собрать батарею из нескольких последовательно соединённых элементов.
Решение
Собираем гальванический элемент. Для этого помещаем хорошо пропитанную лимонным соком салфетку между двумя различными пластинами. Данную конструкцию зажимаем клипсами. Собираем схему для снятия вольтамперной характеристики (рис. 9). При снятии характеристики необходимо каждый раз выжидать некоторое время, пока показания приборов не стабилизируются. Строим график . Из графика видно, что максимальное значение порядка 0,8 В (рис. 10). Этого не достаточно для зажигания светодиода, поэтому для определения цвета свечения светодиодов требуется собрать батарею из нескольких гальванических элементов, соединив их последовательно.


Оригинал в Архива: ok08E.pdf