Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» Є.В. Коршак 11 клас - 2011 рік

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Тема: Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму.

Мета: закріпити знання про закон Ома для повного кола; оволодіти методом визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела через вимірювання сили струму і напруги.

Обладнання: лабораторний вольтметр, лабораторний амперметр, магазин опорів, вимикач, лабораторне джерело струму.

Теоретичні відомості

За законом Ома в повному колі ЕРС дорівнює сумі всіх спадів напруги на внутрішній і зовнішній ділянках кола ε = Uзовн + Uвн. Якщо врахувати закон Ома для ділянки кола, то — Uзовн.= І ·Rзовн., a Uвн = / · r, де r — внутрішній опір джерела струму.

Отже, ε = I Rзовн + Ir.

У цьому рівнянні дdа невідомих, а тому для їх знаходження за правилами алгебри потрібно щонайменше два рівняння, в які входять ці невідомі.

Для отримання таких двох рівнянь проведемо дослідження експериментального кола за двома етапами.

1) Складемо електричне коло, в яке входять джерела струму, амперметр, вимикач і магазин опорів, у якому відомі значення всіх опорів, що до нього входять. Оберемо деяке середнє значення опору R1 і замкнемо коло. Стрілка амперметра покаже деяке значення сили струму I1. Тоді ε = I1R1 + І1r.

2) Повторимо дослід, замінивши резистор у магазині опорів на деяке значення R2. Для цього випадку ε = I2R2 + І2r.

Розв’язавши сумісно два рівняння, матимемо:

Підставивши значення r в одне із рівнянь, матимемо значення ЕРС:

або

Хід роботи

1. Накреслимо послідовне коло з джерела струму, амперметра, магазина опорів і вимикача.

2. За накресленою схемою складемо електричне коло.

3. У магазині опорів увімкнемо резистор опором 2 Ом.

4. Замкнемо коло і знімемо показання, амперметра І1.

5. Увімкнемо резистор в магазині опорів на 5 Ом.

6. Замкнемо коло і знімемо покази амперметра І2.

7. Результати вимірювань занесемо до таблиці.

8. Знайдемо значення ЕРС і внутрішній опір джерела.

9. За розімкнутого кола виміряємо напругу U на клемах джерела.

п/п

Сила струму,

А

Опір

зовнішнього кола, Ом

Внутрішній опір, Ом

ЕРС1 джерела, В

ЕРС2

джерела, В

Напруга на клемах джерела, В

1

1,2

2

. 1,0

3,6

3,6

3,6

2

0,6

5

1,0

3,6

3,6

3,6

ε1 = 2 · 1,2 + 1,2 · 1 = 2,4 + 1,2 = 3,6 (В

ε2 = 5 · 0,6 + 0,6 · 1 = 3 + 0,6 = 3,6 (В)

Висновок:

Напруга U на клемах джерела при розімкненому ключі дорівнює ЕРС джерела струму.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити