Определение ЭДС внутреннего сопротивления источника тока

Цель: Определить ЭДС внутреннего сопротивления источника тока.

Оборудование: Источник постоянного тока, амперметр, вольтметр, ключ, реостат, соединительные провода. 

Теория: 

1.  ЭДС- это энергетическая характеристика источника тока, численно равная отношению работы сторонних сил А_ст по переносу заряда в вдоль замкнутой цепи к величине этого заряда.

2.  Условие для существования тока в цепи является наличие свободных носителей электрического заряда, а также наличие разности потенциалов.

3.   свободные электрические заряды. В результате этого на концах внешней цепи поддерживать разность потенциалов и в цепи идет постоянный электрический ток.

4.  Сопротивление металлического проводника вызвано взаимодействием свободных электронов с ионами кристаллической решетки. Сопротивление металлического проводника зависит от его геометрических размеров, материала и температуры.

Ход работы:

1.  Собрал схему:

2.  Определил цену деления амперметра и вольтметра.

     Вольтметр: (3-0) : 6 = 0,5В

     Амперметр: (1-0) : 10 = 0,4А

3.  Замкнул ключ и, пользуясь реостатом, установил силу тока, соответствующую нескольким делениям амперметра.

4.  Снял показания амперметра и вольтметра.

5.  Повторил опыт 3 раза, изменяя сопротивления цепи при помощи реостата.

ЛЗ    190304  07

   Изм.

 Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Панихидин А..

Лит.

Лист

Листов

Пров.

у

1

3

НТЖТ

ВХ-51

Н. контр.

Утв.

6.  Результаты измерения подставил в уравнение: E = U + Ir и решил систему уравнений

E = U₁ + I₁r₁

                                       U₁ + I₁r₁ = U₂ +I₁r₁,           (U₁ – U₂) + (I₁r₁–I₂r₁) = 0

E = U₂ + I₂r₁           

E = U₂ + I₂r₁

                                  U2 + I2r2 = U3 +I3r2,           (U2 – U3) + (I2r2 – I3r3) = 0  

E = U₃ + I₃r₂

E = U₃ + I₃r₃

                                                      U₃ + I₃r₃ = U₁+I₁r₃,           (U₃ – U₁) + (I₃r₃ – I₁r₃) = 0

E = U₁ + I₁r₃  

  (3,5 – 3,15В) + (0,49Аr₁ – 0,62Аr₁) = 0;                   0,13r₁ = -0,35

  (3,5 – 3,15В) + (0,49Аr₁ – 0,62Аr₁) = 0;                   r₁=2,7Ом

  (3,5 – 3,15В) + (0,49Аr₁ – 0,62Аr₁) = 0;                  -0,08r₂ = -0,15   

                                                                                      r₂=1,9Ом

Е₁ = 3,5В + 0,49А × 2,7Ом = 5В

Е₂ = 3,5В + 0,62А × 1,9Ом = 4,3В

Е₃ = 3В + 0,7А × 2,4Ом = 4,7В

8.   Определил среднюю относительную погрешность.

9.  Определил среднюю относительную погрешность.

ЛЗ    190304  07

Лист

2

Изм

 Лист

№ докум.

Подп.

Дата

10. Результаты измерения занес в таблицу.

Вывод:

Определил ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока с точностью до: 

для сопротивления – 13%; для ЭДС – 6%.

ЛЗ    190304  07

Лист

3

Изм

 Лист

№ докум.

Подп.

Дата