Лабораторна робота № 9
Тема :Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму.
Мета: ознайомитись з одним з методів вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму; експериментально визначити основні характеристики джерела постійного струму.
Обладнання: джерело постійного струму; амперметр лабораторний; вольтметр лабораторний; вимикач; реостат на 6 -10 Ом і 2 А; з'єднувальні провідники.
Теоретичні відомості
Будь-яке джерело постійного струму характеризується електрорушійною силою (ЕРС) і внутрішнім опором. Якщо опір вольтметра значно більший, ніж внутрішній опір джерела струму, то при розімкнутому вимикачі вольтметр практично покаже ЕРС: Eекс = U.
При замкнутому вимикачі за законом. Ома для повного кола буде протікати струм силою
де R - опір зовнішнього кола, r - внутрішній опір джерела струму.
Звідси отримуємо вираз для обчислення внутрішнього опору джерела струму:
(1)
Хід роботи.
1. Складіть електричне коло за наведеною схемою (мал.1).
2. Зніміть покази вольтметра, коли вимикач розімкнутий. Напруга, яку
покаже вольтметр, і буде дорівнювати ЕРС, якщо знехтувати падінням
напруги на внутрішньому опорі.
3. Замкніть коло і за допомогою реостата відрегулюйте силу струму
так, щоб стрілка амперметра зупинилась напроти цілої поділки шкали
амперметра.
4. Виміряйте силу струму I і напругу U на зовнішній ділянці кола.
5. Обчисліть внутрішній опір джерела струму за формулою (1).
6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.
E, B |
U, B |
I, A |
r, Ом |
|
|
|
|
7. Визначте інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчисліть максимальні абсолютні похибки вимірювань величин E. U, I. Результати запишіть у таблицю.
∆прилE, B |
∆відлE, B |
∆E, B |
∆прилU, B |
∆відлU, B |
∆U, B |
∆прилI, A |
∆відлI, A |
∆I, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.
Обчисліть максимальні відносну і
абсолютну похибки вимірювання внутрішнього
опору джерела струму:
9.
Запишіть результат вимірювання ЕРС
і внутрішнього опору джерела струму з
урахуванням похибок:
10. За результатами досліджень зробіть висновок.
Контрольні запитання
1. Чи може тривалий час існувати електричний струм в колі, якщо на рухомі носії струму діють лише кулонівські сили?
2. З яких частин складається замкнуте електричне коло?
3. У чому полягає фізична суть електрорушійної сили джерела струму?
4. Чому покази вольтметра різні при розімкнутому і замкнутому вимикачі?
5. Чому не можна безпосередньо виміряти точно ЕРС джерела струму? Як можна підвищити точність вимірювання ЕРС?