Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму

Мета роботи: ознайомитися з одним із методів ви мірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму.

Прилади і матеріали: гальванічний елемент (акумулятор чи батарейка кишенькового ліхтарика); лабораторний амперметр (шкільний); лабораторний вольтметр (шкільний); реостат на 6...8 Ом і 2 А; ключ; з'єднувальні провідники.

Хід роботи:

відео, віртуальна лабораторна робота

1.

Складіть електричне коло за схемою зображеною на рис.6.1. Перевірте надійність електричних контактів, правильність вмикання амперметра і вольтметра.

2. Запишіть покази вольтметра при розімкнутому вимикачі К . Ця напруга приблизно дорівнює ЕРС ( e ) джерела при умові, що опір вольтметра значно перевищує внутрішній опір джерела.

3. Замкніть коло і реостатом відрегулювати силу струму так, щоб стрілка амперметра встановилася проти цілої поділки шкали амперметра.

4. Запишіть значення сили струму I і напруги на зовнішній ділянці кола U .

5. Обчисліть напругу на внутрішній ділянці кола .

6. Знайдіть внутрішній опір джерела струму за формулою

.

7. Змінюючи положення повзуна реостату, повторіть дослід тричі. Зробіть обчислення. Знайдіть середнє значення внутрішнього опору джерела струму.

8. Використавши дані про клас точності амперметра і вольтметра, визначіть максимальну відносну похибку результатів:

,

де максимальні абсолютні похибки вимірювань сили струму і напруги складаються з суми інструментальних похибок приладів і похибок відліку.

9. Визначіть максимальну абсолютну похибку для кожного досліду і знайдіть середнє значення .

10. Запишіть значення внутрішнього опору джерела струму з урахуванням похибки вимірювання: .

11. Зробіть висновок.

Дайте відповіді на запитання:

1. Що вимірює вольтметр приєднаний до джерела при вимкненому ключі?

• Приблизно ЕРС джерела
• Падіння напруги на опорі вольтметра
• Падіння напруги у зовнішньому колі

2. Що вимірює вольтметр при замкнутому ключі?

• Приблизно ЕРС джерела
• Падіння напруги на опорі вольтметра
• Падіння напруги у зовнішньому колі

3. Як можна підвищити точність вимірювання?

• Використати вольтметр з більшим внутрішнім опором
• Використати вольтметр з меншим внутрішнім опором
• Використати в роботі амперметр і вольтметр більш високого класу точності