Меню

Ответы по лабораторной работе по физике измерение эдс источника тока



ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

«Инфофиз» — это сайт для тех, кто учится сам и учит других

Ведь «обучать — значит вдвойне учиться» (Ж.Жубер)

Раздел «Архитектура ЭВМ и ВС»

Материал для изучения по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительные сети»

Раздел «Программное обеспечение компьютерных сетей»

Материал для изучения дисциплины «Программное обеспечение компьютерных сетей»

Раздел «Информатика»

Материалы для изучения дисциплины «Информатика»

Раздел «Физика»

Физика — одна из самых удивительных наук!

Надеюсь, данный раздел поможет Вам эффективно и интересно изучать физику.

Учите физику!

Как сказал.

В мире нет ничего особенного. Никакого волшебства. Только физика.

Чак Паланик

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Законы и формулы

Новости и знаменательные даты

Урок 31. Лабораторная работа № 08. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Лабораторная работа № 8

Тема: «Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника тока ».

Цель: научиться определять электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника электрической энергии.

Оборудование: 1. Амперметр лабораторный;

2. Источник электрической энергии;

3. Соединительные провода,

4. Набор сопротивлений 2 Ом и 4 Ом;

5. Переключатель однополюсный; ключ.

Возникновение разности потенциалов на полюсах любого источника является результатом разделения в нем положительных и отрицательных зарядов. Это разделение происходит благодаря работе, совершаемой сторонними силами.

Силы неэлектрического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу.

Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q внутри источника тока к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда.

Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах [В].

Чтобы измерить ЭДС источника, надо присоединить к нему вольтметр при разомкнутой цепи .

Источник тока является проводником и всегда имеет некоторое сопротивление, поэтому ток выделяет в нем тепло. Это сопротивление называют внутренним сопротивлением источника и обозначают r.

Если цепь разомкнута, то работа сторонних сил превращается в потенциальную энергию источника тока. При замкнутой цепи эта потенциальная энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней цепи с сопротивлением R и во внутренней части цепи с сопротивлением r , т.е. ε = IR + Ir .

Если цепь состоит из внешней части сопротивлением R и внутренней сопротивлением r, то, согласно закону сохранения энергии, ЭДС источника будет равна сумме напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи, т.к. при перемещении по замкнутой цепи заряд возвращается в исходное положение , где IR – напряжение на внешнем участке цепи, а Ir — напряжение на внутреннем участке цепи.

Таким образом, для участка цепи, содержащего ЭДС:

Эта формула выражает закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи.

ε и r можно определить опытным путем.

Часто источники электрической энергии соединяют между собой для питания цепи. Соединение источников в батарею может быть последовательным и параллельным.

При последовательном соединении два соседних источника соединяются разноименными полюсами.

Т.е., для последовательного соединения аккумуляторов, к ″плюсу″ электрической схемы подключают положительную клемму первого аккумулятора. К его отрицательной клемме подключают положительную клемму второго аккумулятора и т.д. Отрицательную клемму последнего аккумулятора подключают к ″минусу″ электрической схемы.

Получившаяся при последовательном соединении аккумуляторная батарея имеет ту же емкость, что и у одиночного аккумулятора, а напряжение такой аккумуляторной батареи равно сумме напряжений входящих в нее аккумуляторов. Т.е. если аккумуляторы имеют одинаковые напряжения, то напряжение батареи равно напряжению одного аккумулятора, умноженному на количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее.

1. ЭДС батареи равна сумме ЭДС отдельных источников ε= ε 1 + ε 2 + ε 3

Читайте также:  Unit как единица измерения

2 . Общее сопротивление батареи источников равно сумме внутренних сопротивлений отдельных источников r батареи= r 1 + r 2 + r 3

Если в батарею соединены n одинаковых источников, то ЭДС батареи ε= nε1, а сопротивление rбатареи= nr1

3. Сила тока в такой цепи по закону Ома

При параллельном соединении соединяют между собой все положительные и все отрицательные полюсы двух или n источников.

Т.е., при параллельном соединении, аккумуляторы соединяют так, чтобы положительные клеммы всех аккумуляторов были подключены к одной точке электрической схемы (″плюсу″), а отрицательные клеммы всех аккумуляторов были подключены к другой точке схемы (″минусу″).

Параллельно соединяют только источники с одинаковой ЭДС. Получившаяся при параллельном соединении аккумуляторная батарея имеет то же напряжение, что и у одиночного аккумулятора, а емкость такой аккумуляторной батареи равна сумме емкостей входящих в нее аккумуляторов. Т.е. если аккумуляторы имеют одинаковые емкости, то емкость аккумуляторной батареи равна емкости одного аккумулятора, умноженной на количество аккумуляторов в батарее.


1. ЭДС батареи одинаковых источников равна ЭДС одного источника. ε= ε 1= ε 2 = ε 3

2. Сопротивление батареи меньше, чем сопротивление одного источника r батареи= r 1/n
3. Сила тока в такой цепи по закону Ома

Электрическая энергия, накопленная в аккумуляторной батарее равна сумме энергий отдельных аккумуляторов (произведению энергий отдельных аккумуляторов, если аккумуляторы одинаковые), независимо от того, как соединены аккумуляторы — параллельно или последовательно.

Внутреннее сопротивление аккумуляторов, изготовленных по одной технологии, примерно обратно пропорционально емкости аккумулятора. Поэтому т.к.при параллельном соединении емкость аккумуляторной батареи равна сумме емкостей входящих в нее аккумуляторов, т.е увеличивается, то внутреннее сопротивление уменьшается.

Источник

Лабораторная работа №4 по физике 10 класс (ответы) — Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

вкл. 27 Ноябрь 2016 .

Лабораторная работа №4 по физике 10 класс (ответы) — Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

1. Данные измерений и вычислений занесите в таблицу.

2. Замкните ключ K. Измерьте силу тока I в цепи не менее пяти раз. Вычислите среднее значение . Данные измерений и вычислений занесите в таблицу.

3. Рассчитайте среднее значение внутреннего сопротивления источника тока. Данные занесите в таблицу.

= E/I — R; R = 4; 4.3/0.65 — 4 = 6.62 — 4 = 2.62 Ом.

№ опыта Измерено Вычислено
E, В I, А r, Ом
1 4,3 0,65
2 4,3 0,65
3 4,3 0,65
4 4,3 0,65
5 4,3 0,65
Среднее 4,3 0,65 2,62

4. Рассчитайте абсолютную погрешность прямых измерений ЭДС источника тока и силы тока в цепи.

ΔE = ΔиE + ΔоE; ΔE = 0.15 В + 0,18 В = 0,26 В;

ΔI = ΔиI + ΔоI; ΔI = 0.05 А + 0,025 А = 0,075 А.

5. Приняв абсолютную погрешность измерения сопротивления резистора ΔR = 0,12 Ом, вычислите относительную погрешность косвенных измерений внутреннего сопротивления.

Er = 0.25/4.3 + 0.075/0.65 + 0.1/4 = 0.06 + 0.12 + 0.025 = 0.21 В.

6. Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерений внутреннего сопротивления источника тока.

Δr = 0.21 В · 2,62 Ом = 0,55 Ом.

7. Запишите значение ЭДС и относительную погрешность ее прямых измерений в виде:

8. Запишите значение внутреннего сопротивления и относительную погрешность его косвенных измерений в виде.

r = (2.62 ± 0.55) Ом; εr = 55%.

Ответы на контрольные вопросы

1. Почему вольтметр включают в цепь параллельно потребителю? Что произойдет, если вольтметр включить в цепь последовательно?

Вольтметр включают параллельно участку цепи, на котором измеряют напряжение. Напряжение на измеренном участке и напряжение на вольтметре будет одним и тем же, т.к. вольтметр и напряжение на вольтметре подключены к общим точкам.

Т.к. вольтметр обладает большим сопротивлением, то при его последовательном подключении к электрической цепи увеличится внешнее сопротивление цепи, а, значит, сила тока в цепи значительно уменьшится.

2. Почему сопротивление амперметра должно быть значительно меньше сопротивления цепи, в которой измеряют ток? Что произойдет, если амперметр включить параллельно потребителю?

Поскольку включение амперметра в электрическую цепь не должно изменять силу тока в ней, то сопротивление амперметра должно быть как можно меньше.

Читайте также:  Измерение информации объемный подходы

Сопротивление амперметра гораздо меньше сопротивления потребителя, поэтому при таком неправильном подключении почти весь ток пойдёт через амперметр. В итоге «зашкалит» и может перегореть, если вовремя не отключить. Такое включение амперметра недопустимо.

3. Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различаются?

Потому что у источника питания появляется нагрузка в виде резистора. Вольтметр, подключённый к полюсам источника питания ЭДС источника ε. При подключении нагрузки (резистора) напряжение на источнике будет падать, т.к. источник не идеальный.

4. Как можно повысить точность измерения ЭДС источника тока?

Самый простой способ — взять вольтметр с меньшей приборной погрешностью, т.е. более высокого класса точности.

Также повысить точность можно путём совершенствования методики измерения и обработки результатов, таким образом можно уменьшить систематические погрешности.

5. При каком значении КПД будет получена максимальная полезная мощность от данного источника тока? Каким должно быть при этом сопротивление внешней цепи по отношению ко внутреннему сопротивлению источника тока?

Коэффициент полезного действия источника тока определяется как отношение полезной мощности к полной, и зависит от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока. Можно доказать, что КПД оказывается равным 50%.

Источник

Лабораторная работа по физике «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Карта урока для организации занятий с использованием

дистанционных технологий обучения

Тема урока: Лабораторная работа «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Цель урока: выполнить виртуальную лабораторную по теме.

Проверка ранее изученного материала: повторить закон Ома для полной цепи

Выполнение лабораторной работы:

Записать число в тетради и тему лабораторной работы.

Тема: Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

Цель работы: экспериментально определить основные характеристики источника постоянного тока: ЭДС и внутреннего сопротивления r .

Оборудование: исследуемый источник постоянного тока, амперметр, вольтметр, реостат, ключ замыкания цепи, соединительные провода.

Теоретические данные: Используя закон Ома для полной цепи, получим:

,

Отсюда

Поскольку и , то

или Отсюда следует, что внутреннее сопротивление источника тока , а ЭДС будет

Описание работы. Собираем цепь, изображенную на рис.1, и измеряем силу тока и напряжение на клеммах источника при двух различных значениях внешнего сопротивления R (т.е. при двух различных положениях ползунка реостата).

Соберите электрическую цепь по схеме. Курсором наводим на ключ и замыкаем цепь.

Курсором наводим на реостат, двигаем ползунок реостата.

Установите ползунок реостата приблизительно в среднее положение, измерьте силу тока и напряжение .

Передвиньте ползунок реостата, измерьте силу тока и напряжение .

Вычислите внутреннее сопротивление r и ЭДС источника тока.

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Домашнее задание: Оформить и прислать лабораторную работу для проверки.

Выполненное задание необходимо предоставить в любом доступном формате (скан, фотография, документ MS Word ): дневник учащегося в виртуальной школе.

Вопросы можно задать на почту.

Название файла (сообщение) должно содержать название предмета, фамилию ученика и класс. Например: физика лабораторная Иванов10Б. doc

Источник

Ответы по лабораторной работе по физике измерение эдс источника тока

Лаб. работа №3 Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления

Hillary Дата: Четверг, 21.12.2017, 11:33 | Сообщение # 1

Лабораторная работа №3 «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

«Физика. 10 класс» Г. Я Мякишев, Б. Б. Буховцев. ФИПИ. ФГОС. Школа России. 21 век.

Презентация на тему: Лабораторная работа №3 «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

ГДЗ и решебник по предмету Физике. Лабораторные работы по Физике с ответами можно бесплатно скачать к себе на компьютер, телефон, планшетник или смартфон в любом формате. Потом в свое свободное время можно решать задачи онлайн или офлайн. А также проверить сразу решения и правильные ответы на задания лабораторной работы. Ответы, вывод, пояснения и решение на лабораторную работу смотрите ниже. Таблица и описание опыта можно прочитать или посмотреть по видео.

Цель работы: научиться определять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Схема электрической цепи, которой пользуются в этой работе, показана на рисунке.

При разомкнутом ключе ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи. В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого должно быть больше внутреннего сопротивления источника тока г. Обычно сопротивление источника мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением Rв = 900 Ом. Так как сопротивление источника обычно мало, то действительно Rв>> r. При этом отличие Е от U не превышает десятых долей процента, поэтому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения. Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенно, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе. Действительно, из закона Ома для замкнутой цепи получаем Е = U + Ir, где U = IR — напряжение на внешней цепи. Поэтому Для измерения силы тока в цепи

можно использовать школьный амперметр со шкалой 0-2 А.

Вывод: Были получены результаты измерений, в ходе эксперимента работы с приборами для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Видео. Лабораторная работа №3 «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Смотрите еще лабораторные работы из 10 класса:

Источник

Лабораторная работа по теме «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника напряжения»

Методические рекомендации по выполнению

«Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника напряжения»

Цель работы: определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника напряжения.

Оборудование: методические рекомендации по выполнению лабораторной работы, калькулятор, линейка, карандаш, амперметр, вольтметр, источник напряжения, ключ, соединительные провода, реостат.

Ознакомление с правилами техники безопасности: ТБ

Содержание и последовательность выполнения заданий:

1. Выполнить задание №А

2. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе.

3. Дополнительные задания по расчету относительной и абсолютной погрешности.

4. Ответить на контрольные вопросы.

Методические рекомендации по выполнению и оформлению лабораторной работы

1. Выполнить задание №А.

Задание №А: Вычислите ЭДС источника для этого:

1. Соберите цепь по схеме (рис.1):

2. Замкните цепь.

3.Установив, ползунок реостата примерно по середине, измерьте силу тока и напряжение, запишите полученные значения: I 1 = U 1 =

3. Передвинув, ползунок реостата, вновь измерьте силу тока и напряжение, запишите полученные значения: I 2 = U 2 =

4. Вычислите ЭДС и внутреннее сопротивление.

Из формулы: ,

Для двух различных значений R 1 и R 2 получаем:

Откуда , следовательно: , и .

5. Отключите внешнюю цепь, измерьте ЭДС вольтметром, сравните с вычисленным значением (запишите ответ).

2. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе.

3. Дополнительные задания по расчету относительной и абсолютной погрешности.

1. Пользуясь методом оценки погрешности косвенных измерений найдите:

2. Найдите среднее значение rср и абсолютную погрешность по формулам

3. Определите относительную погрешность измерений:

4. Запишите результат в виде:

4. Ответить на контрольные вопросы.

Дайте ответы на вопросы:

Что измеряет вольтметр, присоединенный к источнику при разомкнутом ключе:

Падение напряжения на сопротивлении вольтметра

Падение напряжения во внешней цепи.

Что измеряет вольтметр при замкнутом ключе:

Приблизительно ЭДС источника.

Падение напряжения на сопротивлении вольтметра

Падение напряжения во внешней цепи.

Как можно увеличить точность измерений

Использовать вольтметр с большим внутренним сопротивлением

Использовать вольтметр с меньшим внутренним сопротивлением

Использовать в роботе амперметр и вольтметр более высокого класса точности.

После выполнения лабораторной работы студент:

Должен знать: Закон Ома для полной цепи. Определение постоянного тока. Назначение источников электрической энергии. Физический смысл эдс.

Должен уметь: Опытным путем определять эдс и внутреннее сопротивление источника.

1. Конспект – повторить по теме: «Закон Ома для полной цепи. ЭДС источника напряжения.

Работа и мощность. Закон Джоуля – Ленца. Применение теплового действия тока».

2. Проверить решение задачи: Рымкевич А.П. Задачник 8-9 классы – Москва «Дрофа»,

№ 793 На цоколе лампочки карманного фонаря написано: 3,5В, 0,28А. Найти сопротивление в рабочем ре­жиме и потребляемую мощность. На баллоне сетевой лампы накали­вания написано: 220 В, 60 Вт. Найти силу тока и сопротивление в ра­бочем режиме.

Источник

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.