Лабораторна робота № 9

Тема: Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму.

Мета: ознайомитись з одним з методів вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму; експериментально визначити основні характеристики джерела постійного струму.

Обладнання: джерело постійного струму; амперметр лабораторний; вольтметр лабораторний; вимикач; реостат на 6 -10 Ом і 2 А; з'єднувальні провідники.

Теоретичні відомості

Будь-яке джерело постійного струму характеризується електрорушійною силою (ЕРС) і внутрішнім опором. Якщо опір вольтметра значно більший, ніж внутрішній опір джерела струму, то при розімкнутому вимикачі вольтметр практично покаже ЕРС: E _екс = U.

При замкнутому вимикачі за законом. Ома для повного кола буде протікати струм силою

де R - опір зовнішнього кола, r - внутрішній опір джерела струму.

Звідси отримуємо вираз для обчислення внутрішнього опору джерела струму:

(1)

Хід роботи.

1. Складіть електричне коло за наведеною схемою (мал.1).

2. Зніміть покази вольтметра, коли вимикач розімкнутий. Напруга, яку

покаже вольтметр, і буде дорівнювати ЕРС, якщо знехтувати падінням

напруги на внутрішньому опорі.

3. Замкніть коло і за допомогою реостата відрегулюйте силу струму

так, щоб стрілка амперметра зупинилась напроти цілої поділки шкали

амперметра.

4. Виміряйте силу струму I і напругу U на зовнішній ділянці кола.

5. Обчисліть внутрішній опір джерела струму за формулою (1).

6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

E, B	U, B	I, A	r, Ом

 

7. Визначте інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку. Обчисліть максимальні абсолютні похибки вимірювань величин E. U, I. Результати запишіть у таблицю.

∆прилE, B	∆відлE, B	∆E, B	∆прилU, B	∆відлU, B	∆U, B	∆прилI, A	∆відлI, A	∆I, A

 

8. Обчисліть максимальні відносну і абсолютну похибки вимірювання внутрішнього опору джерела струму:

9. Запишіть результат вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму з урахуванням похибок:

10. За результатами досліджень зробіть висновок.

Контрольні запитання

1. Чи може тривалий час існувати електричний струм в колі, якщо на рухомі носії струму діють лише кулонівські сили?

2. З яких частин складається замкнуте електричне коло?

3. У чому полягає фізична суть електрорушійної сили джерела струму?

4. Чому покази вольтметра різні при розімкнутому і замкнутому вимикачі?

5. Чому не можна безпосередньо виміряти точно ЕРС джерела струму? Як можна підвищити точність вимірювання ЕРС?