Теоретичні відомості
Електрорушійну
силу джерела струму можна виміряти,
приєднавши до
клем джерела струму вольтметр. Нехай
покази вольтметра при цьому
будуть
,
а внутрішній опір джерела струму
За
законом Ома для
такого кола можна записати:
(1)
де
-
е.р.с. джерела струму,
-
сила струму в колі (нехтуємо опором
з'єднувальних
проводів). Силу струму можна знайти,
знаючи опір вольтметра
r
та
його покази
I
=
(2)
З рівнянь (1) і (2) маємо:
E
= U
(1+
),
Складаємо
електричне коло за схемою, наведеною
на мал. 1. На цій схемі
до джерела струму приєднано вольтметр
з внутрішнім опором
r
і
послідовно з'єднані ключ, амперметр і
реостат. Для такого кола можна
записати рівняння:
де
- покази вольтметра ,
-
покази амперметра, I
-
сила струму, який
проходить через вольтметр.
О
скільки
,
то
Знехтувавши
значення
і
поклавши
одержимо:
При
такому спрощенні абсолютна похибка
методу вимірювання дорівнюватиме:
Δr
= –
·
Хід роботи:
Складіть електричне коло за схемою зображеною на рис.1. Перевірте надійність електричних контактів, правильність вмикання амперметра і вольтметра.
Запишіть покази вольтметра при розімкнутому вимикачі К. Ця напруга приблизно дорівнює ЕРС () джерела при умові, що опір вольтметра значно перевищує внутрішній опір джерела.
Замкніть коло і реостатом відрегулювати силу струму так, щоб стрілка амперметра встановилася проти цілої поділки шкали амперметра.
Запишіть значення сили струму I і напруги на зовнішній ділянці кола U.
Обчисліть напругу на внутрішній ділянці кола
.Знайдіть внутрішній опір джерела струму за формулою
.
Змінюючи положення повзуна реостату, повторіть дослід тричі. Зробіть обчислення. Знайдіть середнє значення внутрішнього опору джерела струму.
Використавши дані про клас точності амперметра і вольтметра, визначіть максимальну відносну похибку результатів:
,
де максимальні абсолютні похибки вимірювань сили струму і напруги складаються з суми інструментальних похибок приладів і похибок відліку.
Визначіть максимальну абсолютну похибку
для
кожного досліду і знайдіть середнє
значення
.Запишіть значення внутрішнього опору джерела струму з урахуванням похибки вимірювання:
.Зробіть висновок.
Контрольні запитання
1 . Що означає вираз «е.р.с гальванічного елемента дорівнює 1.11 в»?
Яка будова джерела струму, внутрішній опір якого вимірюється в роботі ? Як усувається явище поляризації в елементі, що використовується в роботі ?
Які є методи вимірювання е.р.с. і внутрішнього опору джерела струму ?
Чи зміниться покази амперметра, якщо переставити реостат з одного боку амперметра на другий ? Чи впливе внутрішній опір амперметра на точність вимірювання опору джерела струму?
Лабораторна робота №8
Тема: Вивчення явища електромагнітної індукції
Мета роботи: Експериментально вивчити явища електромагнітної індукції та самоіндукції.
Прилади і матеріали: котушка з великою кількістю витків; дві котушки з осердями; два підковоподібні магніти; гальванометр демонстраційний; джерело постійного струму на 5...6 В; реостат на 30 Ом; реостат на 10 Ом; ключ; з'єднувальні провідники.