A1  ^2.00 Оказывается, что либо
\[I \propto \nu, \quad U_m \propto M\]либо
\[I \propto M, \quad U_m \propto \nu.\]Покажите, какой случай реализуется в эксперименте. Метод измерений будет оцениваться ТОЛЬКО по сделанным рисункам.

Запускаем мотор на холостом ходу (без нагрузки). Измеряем $I_{хх} = 40$ мА.

Зажимаем мотор пальцем и измеряем силу тока $I = 180$ мА. Момент сил возрастает, частота уменьшается, при этом $I > I_{хх}$, следовательно, верна вторая гипотеза: $I \propto M, U \propto \nu$.

A2  ^2.00 Определите сопротивление $R$ обмотки электромотора двумя способами:

1. С помощью омметра;
2. С помощью источника напряжения, вольтметра и амперметра.

 Метод измерений будет оцениваться ТОЛЬКО по сделанным рисункам.

Напрямую омметром измеряем: $R_{\Omega} = 30$ Ом.

$\textbf{Важно!}$ Зажимаем электромотор рукой, чтобы катушка не двигалась. Измеряем $U, I$, по закону Ома находим $R = \dfrac{U}{I}$.

A3  ^2.00 Снимите зависимость напряжения $U$, которое показывает вольтметр в момент, близкий к концу раскручивания нити, от длины нити $L$. Сделайте измерения для 10 разных $L$.

Снимаем зависимость напряжения $U$ от длины нити. $\textbf{Важно!}$ Фиксируем максимальное значение на экране вольтметра, проводим серию из 5 измерений. В качестве окончательного значения выбираем максимальное из серии.

A4  ^2.00 Линеаризуйте зависимость $U$ от $L$ и постройте график этой зависимости в таких координатах, где она линейна.

$I\cdot U_m = 2\pi \nu M$ $\\$
$\nu = \dfrac{v}{2\pi r}$ $\\$
$r$ –радиус намотки $\\$
$v = \sqrt{2gL}$ $\\$
$L$ – длина нити
$I\cdot U_m = \dfrac{M}{I} \cdot \dfrac{\sqrt{2g}}{r} \cdot \sqrt{L} \propto \sqrt{L} \Rightarrow$ лианеризуется $U^2_m(L)$ или $U_m(\sqrt{L})$ (можно $U(v)$).

A5  ^1.00 Определите радиус катушки $r$. Метод измерений будет оцениваться ТОЛЬКО по сделанным рисункам.

Используем метод рядов. Намотаем много (210) витков нити на катушку. Измерим её длину:
$2\pi r \cdot n = L \Rightarrow r = \dfrac{L}{2\pi r}, r = 4{,}2\pm0{,}2$ мм.

A6  ^1.00 Когда двигатель подключен к выданному источнику, можно с помощью внешней силы остановить его вращение. Вычислите минимальный момент $M_\text{min}$ этой силы.

Подключаем двигатель к источнику питания. Зажмем мотор рукой до полной остановки. Измерим ток $I_0$.
$U_m = A\sqrt{L}, A = 16$ В/м$^{1/2}$
$A = \dfrac{M_{min}}{I_0}\cdot \dfrac{\sqrt{2g}}{r} \Rightarrow M_{min} = \dfrac{AI_0r}{\sqrt{2g}} = 0{,}6$мН$\cdot$м