Лабораторная работа № 8

6. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ И ВНУТРЕННЕГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1. Цель работы

1. Применить на практике один из методов определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии

2. Оборудование

1. Источник электрической энергии

2. Амперметр

3. Реостат

4. Вольтметр

5. Ключ

6. Соединительные провода

3. Краткие теоретические сведения

Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используется 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 r.

Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока Е.

E = IR + Ir (1)

В СИ выражается в Вольтах (В).

Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.

4. Ход работы

1. Определить цену деления шкалы измерительных приборов

2. Составить электрическую цепь по схеме (Рисунок 1)

3. После проверки схемы преподавателем замкнуть ключ и, пользуясь реостатом, установить силу тока, соответствующую нескольким делениям шкалы амперметра. Снять показания амперметра и вольтметра.

4. Опыт повторить 2-3 раза, изменяя сопротивление цепи при помощи реостата.

5. Замерить напряжение при разомкнутой внешней цепи (ЭДС).

26

V

E

R

A

Рисунок 1. – Схема опыта

6. Результаты измерений записать в таблицу 8.1.

7. Вычислить внутреннее сопротивление источника для каждого опыта по формуле:

r =

E – U I

(2)

8. Вычислить среднее значение внутреннего сопротивления:

.

rср =

r1 + r2 + r3 3

(3)

9. Вычислить абсолютную погрешность.

∆ r₁ | r_ср - r₁ | (4)

∆ r₂ | r_ср - r₂ | (5)

∆ r₃ | r_ср - r₃ | (6)

∆ rср =

∆ r1 + ∆ r2 + ∆ r3 3

(7)

10. Вычислить относительную погрешность

δ r =

∆ rср rср

 100 %

(8)

11. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 8.1.

27

Таблица 8.1. - Измеряемые и вычисляемые величины

Номер опыта	Напряжение на внешней части цепи U,В	Сила тока в цепи, I, А	ЭДС, Е, В	Внутреннее сопротивление r, Ом	Среднее значение внутреннего сопротивления rср, Ом	Абсолютная погрешность ∆ r, Ом	Среднее значение абсолютной погрешности ∆ rср, Ом	Относительная погрешность δr, %
1
2
3

5. Контрольные вопросы

1. Какова роль источника тока в электрической цепи?

2. Каков физический смысл ЭДС?

6. Содержание отчета

1. Название лабораторной работы

2. Цель работы

3. Оборудование

4. Схема (Рисунок 1)

5. Расчетные формулы

6. Таблица

7. Вывод

28