ЕРС і внутрішній опір джерел постійного струму. Закон Ома для повного кола.

Мета: визначити внутрішній опір джерела струму і його ЕРС.

1. Короткий теоретичний опис

Електричний струм у провідниках викликають так звані джерела постійного струму. Сили, що викликають переміщення електричних зарядів усередині джерела постійного струму проти напрямку дії сил електростатичного поля, називаються сторонніми силами. Відношення роботи Астор., яка виконується сторонніми силами по переміщенню заряду D Q вздовж ланцюга, до значення цього заряду називається електрорушійної силою e джерела (ЕРС):

Електрорушійна сила виражається в тих же одиницях, що і напруга чи різниця потенціалів, тобто в Вольтах.

Робота - ця міра перетворення енергії з одного виду в інший. Отже, в джерелі стороння енергія перетворюється в енергію електричного поля

W = e? Q (2)

При русі заряду Q на зовнішній ділянці кола перетворюється енергія стаціонарного поля, створеного і підтримуваного джерелом:

W1 = U? Q, (3)

а на внутрішньому ділянці:

W2 = Uвн.? Q (4)

За законом збереження енергії

W = W1 + W2 або e? Q = U? Q + Uвн.? Q (5)

Скоротивши на Q, отримаємо:

e = Uвн. + U (6)

тобто електрорушійна сила джерела дорівнює сумі напруг на зовнішньому і внутрішньому ділянці ланцюга.

Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer

Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM. SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием. Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.

Что умеет делать SeoHammer

— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.

SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.

Зарегистрироваться и Начать продвижение

При розімкнутому ланцюзі Uвн.= 0, то

e = U (7)

Підставивши у рівність (6) вираз для U і Uвн. за законом Ома для ділянки кола

U = I? R; Uвн. = I? r,

отримаємо:

e = I? R + I? r = I? (R + r) (8)

Звідси

Таким чином, сила струму в колі дорівнює відношенню електрорушійної сили джерела до суми опорів зовнішнього і внутрішнього ділянок ланцюга. Це закон Ома для повного кола. У формулу (9) входить внутрішній опір r.

Рис.1

Нехай відомі значення сил струмів I1 і I2 і падіння напруг на реостате U1 і U2 (див. рис.1.). Для ЕРС можна записати:

e = I1? (R1 + r) і e = I2? (R2 + r) (10)

Прирівнюючи праві частини цих двох рівностей, дістанемо

I1? (R1 + r) = I2? (R2 + r)

або

I1? R1 + I1? r = I2? R2 + I2? r

I1? r - I2? r = I2? R2 - I1? R1

Т. к. I1 R1 = U1 і I2 R2 = U2, то можна останнє рівність записати так

r? (I1 - I2) = U2 - U1,

звідки

2. Порядок виконання роботи

2.1. Зберіть ланцюг за схемою, зображеною на рисунку 1. Встановіть опір реостата 7 Ом, ЕРС батареї 1, 5 В, внутрішній опір батарейки 3 Ом.

2.2. За допомогою мультиметра визначте напругу на батарейці при розімкнутому ключі. Це і буде ЕРС батареї згідно з формулою (7).

2.3. Замкніть ключ і виміряйте силу струму і напругу на реостате. Запишіть покази приладів.

2.4. Змініть опір реостата і запишіть інші значення сили струму і напруги.

2.5. Повторіть вимірювання сили струму і напруги для 6 різних положень повзунка реостата і запишіть отримані значення в таблицю.

2.6. Розрахуйте внутрішній опір за формулою (11).

2.7. Визначте абсолютну і відносну похибки вимірювання ЕРС і внутрішнього опору батарейки.

Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте

Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.

Для новых пользователей первый месяц бесплатно.

Зарегистрироваться в сервисе

3. Контрольні питання

3.1. Сформулюйте закон Ома для повного кола.

3.2. Чому дорівнює ЕРС джерела при розімкнутого ланцюга?

3.3. Чим обумовлено внутрішній опір джерела струму?

3.4. Чим визначається сила струму короткого замикання батареї?