Измерение ЭДС источника тока

1.

Лабораторная работа № 14.
Тема: «Измерение ЭДС источника
тока»

2.

Цель: углубление знаний о законе Ома для участков цепи и о
законе Ома для полной цепи; определение внутреннего
сопротивления источника тока и его ЭДС.
Оборудование:
• источник питания;
• проволочный резистор;
• амперметр
• ключ
• вольтметр
• соединительные провода

3.

Теоретическая часть.
• При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна
напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока
замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть
много больше внутреннего сопротивления источника тока.
Обычно сопротивление источника тока достаточно мало,
поэтому для измерения напряжения можно пользоваться
школьным вольтметром со шкалой 0-6В и сопротивлением
900Ом (см. под шкалой прибора). Поэтому отличие ЭДС и
напряжения источника тока не превышает десятых долей
процента, а поэтому погрешность измерения ЭДС равна
погрешности измерения напряжения.
• Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить
косвенным путем, сняв показания амперметра и вольтметра
при замкнутом ключе.

4.

1. Соберите электрическую цепь по схеме. (Проверьте
правильность подключения амперметра и вольтметра)

5.

2. Измерьте ЭДС источника тока.
3. Снимите показания амперметра I и
вольтметра U при замкнутом ключе.
4. Меняя реостатом сопротивление в цепи,
снять не менее трех показаний
амперметра и вольтметра.
5. Вычислите внутреннее сопротивление
источника тока для каждого случая по
формуле: (с точностью до тысячных долей)
U
r
I

6.

5. Вычислите среднее значение внутреннего
сопротивления:
r1 r2 r3
rср
3
6. Определите погрешности измерений
r1 rср r1
r2 rср r2
r3 rср r3
r1 r2 r3
rср
3

7.

Абсолютная погрешность
:
rср
rср
100%

8.

№
ξ, В
U, В
I,А
1
2
6
6
4,8
5,0
2,8
2,6
(до тысячных)
3
6
4,6
3,2
(до тысячных
(до тысячных
(до тысячных)
(до тысячных
сред
r
r, Ом Δr, Ом ε,%
U
r1 rср r1
I
r1 r2 r3
rср
3
r2 rср r2
r3 rср r3
rср
rср
100%
r1 r2 r3
rср
3

9.

1.
Рассчитать силу тока в цепи с ЭДС, равным 9В, внутренним сопротивлением
1 Ом при подключении во внешнюю цепь резистора с сопротивлением в 3,5
Ом.
2.
К источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом подключили
последовательно амперметр и резистор с сопротивлением 2 Ом. При этом
амперметр показал 1 А. Что покажет амперметр, если использовать
резистор сопротивлением 3 Ом?
3.
В цепи вольтметр показывает 3В, а амперметр 0,5 А. При силе тока 1 А
вольтметр показывает 2,5 В. Каковы ЭДС и внутреннее сопротивление
источника?
4.
Сопротивление нити накала электрической лампы составляет 400 Ом, а
напряжение на нити равно 100 В. Какова мощность тока в лампе?
5.
Какова работа электрического тока в паяльнике, если сила тока в цепи равна
3 А, а сопротивление паяльника – 40 Ом? Время работы паяльника – 30
минут. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за это время?