Лабораторная работа
Тема: Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
Цель: экспериментально определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника постоянного тока на основании результатов измерений силы тока в цепи и напряжения на внешнем участке цепи.
Оборудование: источник постоянного тока, лабораторный вольтметр, лабораторный амперметр, реостат на 6-8 Ом, ключ, соединительные провода.
Ход работы
Подготовка к эксперименту
1. Нарисуйте электрическую схему, по которой можно найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, используя оборудование, предлагаемое к этой лабораторной работы.
Рис.1.
2. При составлении электрической цепи надежно соединяйте все контакты.
Эксперимент
1. Не замыкая электрическую цепь, снимите показания вольтметра (Е), который подключен непосредственно к источнику тока.
2. Замкните выключатель и определите силу тока I в цепи, а также напряжение U на внешнем участке цепи.
3. С помощью реостата измените силу тока в цепи и снова определите силу тока и напряжение.
4. Повторите действия, описанные в п. 3, еще один раз.
Результат измерения ЭДС,
Еизм, В Сила тока
I, А Напряжение U, В
Внутреннее сопротивление rі, Ом Среднее значение внутреннего сопротивления
rср, Ом Результат измерения внутреннего сопротивления
r, Ом
5 0,5 4,5
0,6 4,8
0,4 4,4
Обработка результатов эксперимента
1. Найдите абсолютную погрешность измерения ЭДС , используя значения абсолютной инструментальной погрешности вольтметра, и запишите результат измерения ЭДС источника тока (равна половине цены деления шкалы вольтметра).
Е = Еизм ± ?Е =
2. Для каждого из трех опытов рассчитайте внутреннее сопротивление источника тока по формуле:
.
3. Определите среднее значение внутреннего сопротивления источника тока гср
4. Найдите абсолютную ? и относительную погрешности измерения внутреннего сопротивления источника тока.
? = =
? = =
? = =
? =
5. Запишите результат измерения внутреннего сопротивления источника тока.
Анализ эксперимента и его результатов
Анализируя эксперимент, укажите, какие величины вы измеряли, рассчитывали величины, какие выводы можно сделать на основании этих измерений и расчетов; укажите, в чем заключается причина погрешностей проведенных измерений.
Творческое задание.
Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока на основании графика зависимости напряжения на внешнем участке цепи от силы тока в цепи. Для этого, последовательно изменяя сопротивление реостата, проведите серию измерений силы тока и напряжения, а затем постройте соответствующий график U(I). Продолжая линию графика до пересечения с осями, определить искомые величины.