Qdiiit

16.01.2021 16:00 •  Физика

ІТЬ РІШИТИ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
ТЕМА. Визначення е.р.с. внутрішнього опору джерела струму.
МЕТА РОБОТИ: Навчитись експериментально визначати е.р.с. джерела.
НЕОБХІДНЕ ОБЛАДНАННЯ: 1. Джерело струму. 2. Амперметр. 3. Вольтметр. 4. Реостат.
5. Ключ.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ.
Кожне джерело струму характеризується своєю електрорушійною силою ( ),
яка чисельно дорівнює тій роботі, яку треба затратити щоб одиницю заряду перемістити по всьому колу (по зовнішній та внутрішній частині кола). Електрорушійну силу можна виміряти вольтметром, підключивши його до клем джерела струму, при умові, що коло розімкнуте. Якщо коло замкнуте, то вольтметр, підключений до клем джерела струму показує напругу в зовнішньому колі (U).
Згідно закону Ома для всього кола е.р.с. джерела струму дорівнює сумі напруг в зовнішній та внутрішній частині кола:
ℇ= U3 + Uв
Де U3 – напруга в зовнішній частині кола;
Uв – напруга у внутрішній частині кола.
Але: Uв = Ir, де r – внутрішній опір джерела струму,
Тоді E= U + Ir (1).
Якщо при одному положенні реостата вольтметр показує напругу U1 та амперметр силу струму I1, а при другому положенні реостата вольтметр показує напругу U2 , а амперметр силу струму I2, то враховуючи, що електрорушійна сила є величина стала, можна на основі рівняння (1) записати такі рівності:
E= U1 + I1r (2), E= U2 + I2r (3).
Порівнюючи праві частини рівнянь (2) і (3) одержимо:
U1 + I1r = U2 + I2r,
звідси визначаємо внутрішній опір:
r = U1 – U2 / I2 – I1. (4).
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ .
1. Складаємо коло по схемі:
2. При розімкнутому ключі К1 включаємо коло вольтметра (тобто замикаємо ключ К2 і вольтметром виміряємо електрорушійну силу джерела струму ( ).
3. Замикаємо зовнішнє коло вольтметра і виміряємо силу струму (І1), а вольтметром напругу в зовнішньому колі (U1).
4. Міняємо повзунком положення реостата і виміряємо І2 і U2.
5. По формулі (4) визначаємо внутрішній опір джерела струму.
6. По формулі (2) або (3) визначаємо е.р.с. джерела струму і порівнюємо її з е.р.с. виміряною вольтметром.
E= U3 + Uв.
7. Знаходимо відносну похибку виміру:
δE=∆E/ε_в 100% де ∆E - різниця між електрорушійними силами (виміряної вольтметром і визначеної по формулі). ∆E=|E_в- E_ф |

Е.р.с.
виміряна
вольтмет
ром

І1
U1
I1
U2 Внутрішній опір
r Е.р.с.
визначена по
формулі
E_ф Відносна
похибка
δE

8. Результати виміру заносимо в таблицю.

СКЛАСТИ ЗВІТ ПРО ВИКОНАНУ РОБОТУ.
1. Оформити результати виміру.