Лекции.Орг

Поиск:




Источника тока методом компенсации




Цель:   изучить компенсационный метод измерения ЭДС источника тока.  
Оборудование: два источника постоянного тока, два реостата, вольтметр, гальванометр.

Источники тока служат для поддержания электрического тока в цепи. Их основной характеристикой является электродвижущая сила. Электродвижущая сила (ЭДС) источника тока e (В) численно равна работе, совершаемой сторонними силами (силами неэлектрического происхождения) по перемещению заряда +1 Кл по электрической цепи.

K1
ЭДС можно измерить вольтметром, подключив его к зажимам источника тока. При этом закон Ома для замкнутой цепи можно записать в виде:

U = e – I r,

где U — напряжение на полюсах источника тока; I — сила тока в цепи; r — внутреннее сопротивление источника тока.

Из этого выражения видно, что измеренное вольтметром напряжение меньше реального значения ЭДС. Если сопротивление вольтметра велико, то падение напряжения внутри источника тока мало, и тогда измеренное напряжение близко к значению ЭДС. Напряжение будет точно совпадать со значением ЭДС только в случае, когда сила тока в электрической цепи равна нулю. Это условие положено в основу измерения ЭДС методом компенсации.

При измерении ЭДС данным методом два источника тока подсоединяются друг к другу одноименными полюсами (рис. 1). При этом токи первого и второго источников направлены навстречу друг другу. При равенстве токов стрелка гальванометра не будет отклоняться.

   
  Рис. 1  

В лабораторной установке (рис. 2) измеряется ЭДС источника тока, внутреннее сопротивление которого, искусственно увеличено добавочным сопротивлением r. К нему подключен другой источник тока, напряжение на выходе которого регулируется потенциометром R. При равенстве нулю тока, проходящего через гальванометр G, вольтметр V показывает напряжение, равное значению ЭДС.

 

e

 
  Рис. 2  

Порядок выполнения работы

Задание 1. Измерение ЭДС вольтметром

1. Получить допуск у преподавателя.

2. Подключить вольтметр V к источнику тока. Перевести ключ K1 в положение 2. Ключ K2 разомкнуть.

3. Определить значение ЭДС при r << R. Для этого, перемещая движок реостата r, установить минимальное внутреннее сопротивление источника тока. Показание вольтметра при этом будет максимальным. Записать значение ЭДС в таблицу.

4. Определить значение ЭДС источника тока при r ~ R. Для этого, перемещая движок реостата r, установить максимальное значение внутреннего сопротивления источника тока. Записать значение ЭДС в таблицу.

ЭДС источника тока, В
Измерение вольтметром Измерение методом компенсации
r << R r ~ R r << R r ~ R
       

5. Представить результаты измерений в виде: e = e ± De; de = …% (см. введение).

e = ± ; de =

Задание 2. Измерение ЭДС методом компенсации

1. Установить движок реостата R в среднее положение. Замкнуть ключ K2. Перевести ключ K1 в положение 1.

2. Перемещая движок реостата R, добиться нулевого показания гальванометра G. Занести показания вольтметра в таблицу.

3. Установить минимальное значение сопротивления r. Занести показания вольтметра в таблицу.

4. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС (см. введение).

5. Представить результаты измерений в виде: e = e ± De; de = …%

e = ± ; de =

Сравните результаты измерений ЭДС вольтметром и методом компенсации. Объясните их различие.

 

Контрольные вопросы

1. Дайте определение ЭДС источника тока. Единицы измерения в СИ.

2. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

3. В чем заключается метод измерения ЭДС вольтметром?

4. В чем заключается компенсационный метод измерения ЭДС?

5. Почему измерения ЭДС методом компенсации является более точным, чем при подключении вольтметра?

 

 

Лабораторная работа 7






Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 571 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Поиск на сайте:

Рекомендуемый контект:




© 2015-2021 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.003 с.