Поділивши вираз (еп 9.9) на (еп 9.8), отримаємо

.

звідки

ε_х = ε₀ . (ЕП 9.10)

Рівняння (ЕП 9.10) лежить в основі компенсаційного методу вимірювання ЕРС. З виразу (ЕП 9.9) видно, що для розрахунку ЕРС ε_х треба знати тільки ε₀ і опори ділянок кола ас (R₁ і R₀), на яких джерела ε_х і ε₀ компенсують напругу. Щоб компенсація була можлива, треба, щоб ЕРС акумулятора була більшою за ЕРС ε_х і ε₀. Крім того, ЕРС акумулятора протягом вимірювань має бути сталою. Для цього у акумулятора мати бути досить велика емність. Як еталонне джерело струму в компенсаційній схемі звичайно застосовують так званий нормальний елемент (елемент Вестона), ЕРС якого точно відома (при температурі 20° С ε₀ = 1,0183 В).

Резистором R (див. рис. ЕП 9.1) у найпростішому випадку є реохорд − однорідний калібрований дріт з великим питомим опором, натягнений між двома затискачами на дерев‘яній лінійці завдовжки 0,5 − 1 м. Уздовж дроту переміщується рухливий контакт (повзунок). Оскільки для однорідного провідника

R₁ = ρ; R₀ = ρ, (ЕП 9.11)

то

,

де R₁, R_{0 1} – опір ділянок реохорда завдовжки відповідно .

Враховуючи співвідношення (ЕП 9.8) і (ЕП 9.11), отримаємо

ε_х = ε₀ . (ЕП 9.12)

Вираз (ЕП 9.12) є робочою формулою для визначення ЕРС джерела струму.

Прилади та обладнання – гальванометр, магазин опорів, акумулятор; нормальний елемент Вестона, реохорд; подвійний та одинарний ключі; джерело струму з невідомою ЕРС.

Порядок виконання роботи та опрацювання результатів

1. Скласти схему, зображену на рис. ЕП 9.2 (де ав – реохорд з ковзним контактом; К₂ – подвійний ключ).

2. Установити максимальний опір R на реохорді.

3. Замкнути коло джерела ε ключем К₁.

4. Замкнути досліджуване коло джерела ЕРС ε_х ключем К₂.

5. Переміщуючи ковзний контакт реохорда С при максимальному буферному опорі R_δ. Домогтися, нульового показання гальванометра. Потім, зменшуючи значення R_δ, знову домогтися нульового показання гальванометра.

6. Визначити значення у момент компенсації за шкалою реохорда.

7. Вимкнути ключем К₂ досліджуване джерело ε_х і підімкнути еталонне джерело ε₀. За допомогою ковзного контакту реохорда домогтися нульового показання гальванометра, зменшити буферний опір R_δ, знову домогтися нульового показання гальванометра і знайти значення _.

8. Підставити отримані дані у формулу (ЕП 9.12) і розрахувати значення ε_х.

9. Записати результати вимірювань у таблицю.

№ порядку	, м	, м	εх, В
1
2
3
4
5

Вимірювання повторити не менше ніж п‘ять разів. За результатами вимірювань визначити середнє значення ЕРС досліджуваного джерела. Статистично опрацювати результати вимірювань при довірчій ймовірності Р=0,95.

Контрольні запитання

1. У чому полягає фізичний зміст ЕРС? Які одиниці її вимірювання ?

2. У чому полягає вимірювання ЕРС за допомогою методу компенсації?

3. Які закони використовують для виведення робочої формули, застосованої для обчислення ЕРС методом компенсації ?

4. Запишіть формулу для визначення опору однорідних провідників з одинаковим поперечним перерізом.

5. Виведіть робочу формулу для визначення ЕРС методом компенсації.

Література: [1, §9.1, 9.2; 9.4; 2, § 106, § 108 ]