Лабораторная работа №8
Тема: определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника электрической энергии.
Цель работы: Научиться определять Э.Д.С. и внутреннее сопротивление источника тока данным методом.
Оборудование: 1. Источник электрической энергии.
2. Реостат на 6—10 Ом.
3. Амперметр.
4. Вольтметр.
5. Ключ.
6. Соединительные провода.
Элементы теории.
Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используют источник тока. Разность потенциалов на его полюсах образуется вследствие разделения зарядов. Работу по разделению зарядов выполняют сторонние (не электрического происхождения) силы.
При разомкнутой цепи энергия, затраченная в процессе работы сторонних сил, превращается в энергию источника тока. При замыкании электрической цепи запасенная в источнике тока энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней и внутренней частях цепи с сопротивлениями соответственно R и г.
Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока Е:
E=IR+Ir
в СИ выражается в вольтах (В).
Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.
П орядок выполнения работы.
Определить цену деления шкалы измерительных приборов.
Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке.
После проверки цепи преподавателем замкнуть ключ и, пользуясь реостатом, установить силу тока, соответствующую нескольким делениям шкалы амперметра. Снять показания вольтметра и амперметра.
Опыт повторить 2—3 раза, изменяя сопротивление цепи при помощи реостата.
Результаты измерений подставить в уравнение E=IR+Ir и, решая системы уравнений:
E
=U1+I1r E=U2+I2r E=U3+I3r
E=U2+I2r E=U3+I3r E=U1+I1r
Определить г, а затем Е .
Вычислить средние значения найденных величин г ср, Е ср.
Определить относительную погрешность методом среднего арифметического.
Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
Номер опыта |
Сила тока в цепи I, А |
Напряжение на внешнем участке цепи. U, В |
Внутреннее сопротивление г, Ом |
Электродвижущая сила Е, В |
Среднее значение внутреннего сопротивления. rСР, Ом |
Средняя ЭДС ЕСР, В |
Относительная погрешность δ1=Δ rср/ rср |
Относительная погрешность δ2=Δ Еср / Еср |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
