Группа ПК-261

Лабораторная работа №5

Группа ПК-261

Дата: 06.11.2020 г.

Тема: «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока».

Цель: сформировать умение определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с помощью амперметра и вольтметра.

Оборудование: амперметр, вольтметр, ключ, провода, реостат, источник тока.

Теория

Схема электрической цепи, которую используют в этой лабораторной работе, показана на рисунке. В качестве источника тока в схеме используется аккумулятор или батарейка от карманного фонаря.

При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть много больше внутреннего сопротивления источника тока г. Обычно сопротивление источника тока мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0—6 В и сопротивлением Rв = 900 Ом (см. надпись под шкалой прибора). Так как сопротивление источника обычно мало, то действительно RB >> г. При этом отличие ξ от U не превышает десятых долей процента, поэтому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения.

Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем ξ = U + Ir,
где U= IR – напряжение на внешней цепи. Поэтому . Для измерения силы тока в цепи можно использовать школьный амперметр со шкалой 0—2 А. Максимальные погрешности измерений внутреннего сопротивления источника тока определяются по формулам

План выполнения работы

· Повторить теорию.

· Записать в тетради тему лабораторной работы, цель и оборудование.

· Записать в тетрадь ход работы, подготовить таблицу для показаний.

· Внимательно посмотреть демонстрацию опыта по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=byilGQbf50o&ab_channel=%D0%9F%D0%B0%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%92%D0%98%D0%9A%D0%A2%D0%9E%D0%A0 по ходу записывая показания амперметра и вольтметра при замкнутой цепи.

· Показания вольтметра при разомкнутой цепи взять равными 3,8 В.

· Заполнить таблицу.

· Записать результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления

· Ответить на контрольные вопросы в тетради.

Ход работы

1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку. Проверьте надежность электрических контактов, правильность подключения амперметра и вольтметра.

2. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта

Измерено

Вычислено

U_пр, В

I_пр, А

ξ_пр, В

Δ_иU, В

Δ_оU, В

ΔU, В

ε_U, %

ε_Е, %

r_пр, Ом

Измерение ξ

Измерение r

Вычислено

ΔI_и, А

ΔI_о, А

ΔI, А

ε_I, %

ε_r, %

Δr, Ом

Измерение ξ

Измерение r

3. Измерьте ЭДС источника тока.

4. Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе и вычислите r_пр. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов.

5. Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока:

ξ = ξ_пр ± Δξ, ε_Е = …%; r = r_пр ± Δr, ε_r = …%

Контрольные вопросы.

1. Что такое внешний и внутренний участки цепи?

2. Какое сопротивление называются внутренним? Обозначение.

3. Чему равно полное сопротивление?

4. Дайте определение электродвижущей силы (ЭДС). Обозначение. Единицы измерения.

5. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

ВНИМАНИЕ!!!

Уважаемые студенты, необходимо в рабочей тетради (сфотографировать) или в формате Документа Word выполнить работу. Отправлять для проверки в личные сообщения на страницу ВКонтакте: https://vk.com/: https://vk.com/id591468583.

Преподаватель: Потемкина Татьяна Пантелеймоновна.