Измерение ЭДС источника тока

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ 10 КЛАСС

Лабораторная работа №4

Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

Цель работы : проверить закон Ома для полной цепи, измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Оборудование : источник тока, реостат, ключ, соединительные нити, амперметр, вольтметр.

Примечание : при сборке электрической цепи ползунок реостата установите в среднее положение .

Тренировочные задания и вопросы.

• Электрический ток - _____________
• Напишите формулу закона для участка цепи: I = ________
• ЭДС источника тока - ___________

• Определите напряжение участка цепи постоянного тока, если через резистор сопротивление 20 Ом проходит ток силой 250 мА. Дано : Решение. I = R =

U

- ?

Ответ : ____________

• Закон Ома для полной цепи: ______________

• ЭДС источника равна 12 В, а внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Найдите сопротивление внешней цепи, если сила тока в цепи равна 2 А. Дано : Решение. ℰ = r = I =

R

- ?

Ответ : __________

• Закон Ома для полной цепи записан в виде ℰ = U + U ₀ . Что определяют величины U и U ₀ ? U = _______ U ₀ = _______
• ЭДС источника равна 6 В. Сила тока цепи равна 250 мА, внешнее сопротивление цепи R = 20 Ом. Дано: Решение. ℰ = I = R =

r

- ?

Ответ: __________

Ход работы .

• Соберите электрическую цепь согласно схеме на рис. 3.
• Проверьте работу ползунка реостата.
• Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе, при перемещении ползунка реостата.

V

+

-

A

Рис. 3

• При разомкнутом ключе измерьте ЭДС источника тока. ℰ пр = ____________
• При разомкнутом ключе измерьте силу тока в цепи и напряжение внешней цепи. I пр =________, U пр = ____________
• Результаты измерений запишите в таблицу.

U пр , А

I пр, А

ℰ пр, В

r пр , Ом

∆ U , В

∆ ℰ ,В

∆ I , А

∆ r ,Ом

ε ℰ , %

ε r , %

r ) ∆ U = ∆ и U + ∆ ₀ U ∆ и U = 0,15 В ∆ ₀ U = 0,1 В ∆ ℰ = ∆ U = _________ " width="640"

• Вычислите внутреннее сопротивление источника тока. r пр = ℰ пр – U пр = ______________ I пр r пр = _______________
• Вычислите абсолютную погрешность измерения ЭДС источника . ∆ ℰ ≈ ∆ U ( т.к. R r ) ∆ U = ∆ и U + ∆ ₀ U ∆ и U = 0,15 В ∆ ₀ U = 0,1 В ∆ ℰ = ∆ U = _________

• Вычислите относительную погрешность измерения ЭДС источника. ε ℰ = ∆ ℰ · 100 % = _________ ℰ ε ℰ = __________
• Вычислите относительную погрешность измерения внутреннего сопротивления. ε r = 2 ∆ U + ∆ I , ℰпр – U пр I пр где ∆ I = D и I + ∆ ₀ I , ∆ I = 0,05 А + 0,05 А = 0,1 А ε r = _________ ε r = ___________

• Вычислите абсолютную погрешность измерения внутреннего сопротивления . ∆ r = ε r · r пр = ___________ ∆ r = _________
• Результаты вычислений занесите в таблицу.
• Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока в виде: ℰ = ℰ пр ± ∆ ℰ ℰ = _______ , ε ℰ = ________ % r = r пр ± ∆ r r = ________, ε r = ________ %

Дополнительное задание.

• Соберите электрическую цепь по рис. 4.
• Снимите показания амперметра и вольтметр при двух различных положениях ползунка реостата.
• Занесите результаты измерений в таблицу.

-

+

A

V

№ опыта

1

2

I

U

ℰ

r

• Вычислите: r = U ₂ - U ₁ = ________ I ₁ - I ₂
• Вычислите: ℰ = U ₁ + I ₁· r = __________