Ви є тут

Визначення електрорушійної сили та внутрішнього опору джерела струму

Визначення електрорушійної сили та внутрішнього опору джерела струму
Визначення електрорушійної сили та внутрішнього опору джерела струму

Мета роботи: визначити значення електрорушійної сили та внутрішнього опору джерела струму.
Обладнання: джерело струму, вольтметр, амперметр, реостат, ключ, з'єднувальні провідники.

Теоретичні відомості:
Електрорушійна сила (ЕРС) гальванічного елементу не залежить від розмірів електродів та кількості електроліту. Вона залежить лише від хімічного складу електродів та електроліту. Кожен тип елементу двє певну ЕРС. Відповідно до закону Ома для замкнутого кола I = ε/(R+r) маємо ε = IR + Ir. В тих випадках, коли внутрішній опір вольтметра великий (R>r), струм в колі вольтметра малий. Тоді ЕРС безпосередньо вимірюється за допомогою вольтметра: ε = U.
В даній робті пропонується визначити ЕРС ε та внутрішній опір r за допомогою вольтметра та амперметра.
Розглянемо електричне коло (Рис. 1)
Рис.1 Електричне коло.
При різних положеннях повзунка реостата маємо:
ε = I1R1 + I1r
ε = I2R2 + I2r
Розв'язавши дану систему рівнянь відносно ε та r, отримаємо формули для розрахунку ε та r:
r = ( I2R2 - I1R1)/( I1 - I2) = ( U2 - U1)/( I1 - I2) = ΔU/ΔI ;
ε = U1 + I1ΔU/ΔI
Хід роботи:
1. Складіть електричне коло згідно з Рис.1.
2. Встановити в колі невеликої сили струм і визначит при цьому напругу на зовнішній частині кола. Збільшуючи поступово силу струму в колі визначити відповідні напруги. Дані занести до таблиці.
3. Визначити ЕРС джерела струму, його внутрішній опір та силу струму короткого замиканняю Для цього вибрати із таблиці значення двох довільних дослідів і скласти систему рівнянь, з якої визначити значення ε та r.
4. Оцініть похибки вимірювань.
5. Зробіть висновки!
6. Виконайте додаткові завдання.
7. Відпочивайте! :-)

Якщо Ви не маєте можливості виконати роботу самостійно, скористайтесь даними з відео нижче:

Додаткові завдання:

1. Як зміняться покази приладів, якщо пересунути повзунок реостата вліво? Вправо? (Рис. 2.)
Рис. 2. Електричне коло для додаткового завдання.
2. Джерело струму з ЕРС 9В і внутрішнім опопром 1Ом живить через реостат три паралельно з'єднанілампи, розраховані на напругу 6.3В і силу струму 0.3А . Реостат поставлений у таке положення, що лампочки працюють у номінальному режимі. Одна із лампочок перегоріла. У скільки разів змінилася потужність кожної з двох лампочок, які залишилися, у порівнянні з номінальною, якщо вважати, що опір кожної лампочки залишився попереднім? Яким є ККД електричного кола в кожному випадку?