Лабораторные работы

№ 9. Измерение эдс и внутреннего сопротивления источника тока

Цель работы

Научиться измерять ЭДС источника тока и косвенными измерениями определять его внутреннее сопротивление.

Оборудование

Аккумулятор или батарейка для карманного фонаря, вольтметр, амперметр, реостат, ключ.

Указания к работе

При разомкнутом ключе (рис. Л.9) ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого R_B должно быть много больше внутреннего сопротивления r источника тока. Обычно сопротивление источника тока достаточно мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0—6 В и сопротивлением R_B = 900 Ом (см. надпись под шкалой прибора). Так как R_B >> r, отличие Ε от U не превышает десятых долей процента, а потому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенным путём, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для полной цепи (см. § 106) получаем Ε = U + Ir, где U = IR — напряжение на внешней цепи (R — сопротивление реостата). Поэтому Для измерения силы тока в цепи можно использовать школьный амперметр со шкалой 0—2 А. Максимальные погрешности измерений внутреннего сопротивления источника тока определяются по формулам

Максимальные погрешности измерений внутреннего сопротивления источника тока определяются по формулам

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте бланк отчёта со схемой электрической цепи и таблицами 13 и 14 для записи результатов измерений и вычислений.

Подготовьте бланк отчёта со схемой электрической цепи и таблицами 13 и 14 для записи результатов измерений и вычислений

2. Соберите электрическую цепь согласно рисунку Л.9. Проверьте надёжность электрических контактов, правильность подключения амперметра и вольтметра.

3. Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе.

4. Измерьте ЭДС источника тока.

5. Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе для трёх положений движка реостата и вычислите гпр. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.

6. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов. Занесите все данные в таблицу 14.

7. Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока:

Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока