Лабораторна робота №7 (2 год)

 

ТЕМА: Вимірювання ЕРС та внутрішнього опору джерела струму

НАВЧАЛЬНА МЕТА: Ознайомитися з одним із методів вимірювання ЕРС, внутрішнього опору і ККД джерела струму.

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: Досліджуваний гальванічний елемент (акумулятор або батарейка кишенькового ліхтарика); лабораторний амперметр (шкільний); лабораторний вольтметр (шкільний) реостат на 6 - 8 Ом і 2 А; вимикач та з'єднувальні провідники.

 

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПЛОЖЕННЯ

 

ЕРС джерела виміряти за допомогою вольтметра, опір якого значно більший за внутрішній опір джерела. Якщо підключити вольтметр до джерела струму, то згідно із законом Ома для повного кола

звідки • Оскільки R>>r, то нехтуючи падінням напруги на внутрішньому опорі, одержимо . Внутрішній опір джерела струму можна визначити на основі закону Ома, вимірявши напругу на резисторі з відомим опором R приєднаним до джерела. Оскільки

то

Для визначення ККД джерела струму необхідно визначити відношення роботи, виконаної струмом, до роботи сторонніх сил за один і той самий час:

Звідки

ХІД РОБОТИ

 

1 Складіть електричне коло за схемою. Перевірте надійність електричних контактів, правильність вмикання амперметра і вольтметра..

2 Зніміть покази вольтметра, коли вимикач розімкнутий. Напруга, яку він показує, і буде рівна ЕРС, якщо знехтувати падінням напруги на внутрішньому опорі.

3 Замкніть коло і за допомогою реостата відрегулюйте силу струму так, щоб стрілка амперметра встановилася проти цілої поділки шкали амперметра.

4 Запишіть значення сили струму I та напруги на зовнішній ділянці кола U.

5 Обчисліть внутрішній опір джерела струму

6 Використавши дані про клас точності амперметра і вольтметра, визначте максимальну відносну похибку результату: .

7 Визначте максимальну абсолютну похибку і запишіть значення внутрішнього опору джерела струму з урахуванням похибки вимірювання .

8 Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

, В	I, А	U, В	r, Ом	∆r, Ом	η, %	∆η, %	ɛr	ɛη

9 За результатами досліджень зробіть висновок.

 

 

ЗМІСТ ЗВІТУ

1 Мета роботи

2 Обладнання

3 Таблиці з дослідженнями та розрахунками

4 Розрахунки

5 Висновки

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:

1 Чому покази вольтметра різні при розімкнутому і замкнутому вимикачі?

2 Чому не можна безпосередньо точно виміряти ЕРС джерела? Як можна підвищити точність вимірювання ЕРС джерела?

3 Яке мінімальне значення може мати напруга на клемах джерела струму, використаного в роботі?