Тема: «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Цель работы: научитьсяопытным путем определять ЭДС и внутреннее сопротивление r источника тока; убедиться, что r - величина, не зависящая от нагрузки внешней цепи.
Средства обучения:
· оборудование: амперметр, вольтметр, источник тока, реостат, ключ, соединительные провода.
· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.
Ход выполнения лабораторной работы
Допуск к выполнению лабораторной работы
Ответьте на вопросы:
1. Дайте определение электрического тока.
2. Каким прибором измеряют силу тока, и как он включается в цепь?
3. Каким прибором измеряют напряжение, и как он включается в цепь?
4. Запишите закон Ома для полной цепи.
5. Какое сопротивление называют внутренним?
Ответы:
1. ____________________________________________________________________________
2. ____________________________________________________________________________
3. ____________________________________________________________________________
4. ____________________________________________________________________________
5. ____________________________________________________________________________
Теоретическая часть
Электродвижущей силой (ЭДС) в замкнутом контуре называют отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к величине этого заряда:
Сторонними силами называют любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключение кулоновских сил (сил электростатического происхождения).
Из закона Ома для полной цепи следует, что =U+I∙r, где I∙R=U – напряжение на внешней цепи. Это значит, что при разомкнутом ключе ЭДС источника равна напряжению на внешней цепи: Ɛ=U.
|
|
В эксперименте источник тока мы замыкаем на вольтметр, сопротивление которого намного больше внутреннего сопротивления источника тока r. Ток в цепи очень мал, поэтому отличие Ɛ и U не превышает десятых долей процента.
При замыкании ключа в цепи возникает электрический ток, и вольтметр показывает нам падение напряжения во внешней цепи.
Внутреннее сопротивление источника тока измеряется косвенно (рассчитывается по закону Ома для замкнутой цепи), сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе:
→ → → → .
3. Вычисления и измерения
1. Соберите цепь по схеме. Установите ползунок реостата в среднее положение (без разрешения преподавателя источник тока не включать!).
2. Измерьте ЭДС источника тока по показаниям вольтметра (при разомкнутом ключе!).
3.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
2 |
Лабораторная работа № 5 |
4. Повторите измерения и вычисления, установив ползунок реостата в крайние положения.
5. Выключите источник питания и рассчитайте значение r для каждого опыта:
|
|
Опыт №1 r 1 =___________________=_______ Ом;
Опыт №2 r 2 =___________________=_______ Ом;
Опыт №3 r 3 =___________________=_______ Ом.
6. Рассчитайте среднее значение внутреннего сопротивления источника тока ,
r ср =___________________=_______ Ом.
7. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.
4 . Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений.
№ п/п | Ɛ, В | I, А | U, В | r, Ом | rср, Ом | Δ , В | ΔI, А | ΔU, В | er, % | Δr, Ом |
1 |
|
|
|
|
Мы поможем в написании ваших работ! |