Лабораторная работа № 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 RB 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 RB = 900 Ом (см. надпись под шкалой прибора). Так как RB >> 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 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

Порядок выполнения работы.

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

Таблица 13

Номер опыта Измерено Вычислено
Uпр, В Iпр, А εпр, В rпр, Ом rпр. ср., Ом

Таблица 14

ΔиU, В ΔоU, В ΔU, В εU, % εЭДС, % ΔиI, А ΔоI, A ΔI, A εI, % εr, %
                   
  1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку Л.9. Проверьте надёжность электрических контактов, правильность подключения амперметра и вольтметра.
  2. Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе.
  3. Измерьте ЭДС источника тока.
  4. Снимите показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе для трёх положений движка реостата и вычислите rпр. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.
  5. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов. Занесите все данные в таблицу 14.
  6. Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока:

Домашнее задание:
I. Доделать Лабораторную работу № 9.
II. Подготовиться к контрольной работе по §§ 100 – 106.