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:

2. Дайте определение электрического тока.

3. Каким прибором измеряют силу тока, и как он включается в цепь?

4. Каким прибором измеряют напряжение, и как он включается в цепь?

5. Запишите закон Ома для полной цепи.

6. 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

Лабораторная работа № 4

Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе.

4. Повторите измерения и вычисления, установив ползунок реостата в крайние положения.

5. Выключите источник питания и рассчитайте значение r для каждого опыта:

Опыт №1 r₁= ___________________=_______ Ом;

Опыт №2 r₂= ___________________=_______ Ом;

Опыт №3 r₃= ___________________=_______ 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