Техника безопасности

1. В работе питание источника ЭДС осуществляется от сети 220 В.

Содержание отчёта

1. Название работы.

2. Цель работы (техническое задание).

3. Теория метода.

4. Схема установки со спецификацией.

5. Таблица результатов измерений и график зависимости (1).

6. Таблица для метода наименьших квадратов,

7. Расчет и по формулам метода наименьших квадратов.

8. Расчет и .

Вопросы допускного контроля

1. Целью работы является определение ...

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

2. Закон Ома для замкнутой цепи имеет математическую структуру , где ...

1)

2)

3)

4 )

3. Схема экспериментальной установки имеет вид:

4. В работе для построения линейного графика закон Ома переписывается в виде ...

1) ; 2) ;

3) ; 4) .

5. Класс точности электроизмерительного прибора выражает ...

1) относительную погрешность измерения номинального зна­чения определяемой величины (в %);

2) то же (в долях);

3) абсолютную погрешность, в частях наименьшего деления шкалы:

4) абсолютную погрешность измерения номинального значения.

6. В методе наименьших квадратов минимизируется сумма ...

1) точек от расчетной прямой;

2) ординатных отклонений;

3) квадратов расстояний;

4) квадратов ординатных отклонений;

5) модулей отклонений.

7. Какая запись соответствует правилам приближенных вычис­лений?

1) 5 0,1; 2) 5,0 0,1; 3) 5,024 0,1; 4) 5,024 0,10458.

Контрольные вопросы

1. Каковы условия существования постоянного электриче­ского тока ?

2. Почему для поддержания постоянной разности потенциалов необходимы силы не электростатического происхождения ?

3. Раскройте смысл ЭДС как энергетического понятия.

4. Рассчитайте работу сторонних и электростатических сил и дайте определение напряжения.

5. Напишите несколько физических формул, в которых фи­гурирует ЭДС и расскажите о смысле этих формул.

6. Фотогальванический источник тока при данной освещенно­сти имеет ЭДС 1,2 В и внутреннее сопротивление 0,1 кОм. Какая ошибка в процентах получится при попытке определить ЭДС это­го источника вольтметром, имеющим сопротивление 1,1 кОм ?

7. Гальванический элемент с цинковым катодом рассчитан на . Сколько цинка перейдет из катода в раствор за срок экс­плуатации?

8. Какое вещество перемещается и с каких пластин на какие при разрядке автомобильного аккумулятора ? Какова масса этого ве­щества, если номинальная емкость этого аккумулятора равна ?

Лабораторная работа № 3 определение эдс методом компенсации

Цель работы: ознакомиться с методом компенсации; определить ЭДС исследуемых источников в сравнении с ЭДС образцового источника.

Теория метода

Для непрерывного протекания постоянного тока необходимо в проводнике поддерживать постоянное электриче­ское поле, что соответствует присутствию на концах проводника постоянной разности потенциалов (напряжения). Для обеспечения постоянной разности потенциалов на концах про­водника используются особые устройства - источники тока.

Источник тока, противодействуя электростатическим си­лам, осуществляет перенос зарядов от конца проводника с мень­шим потенциалом на конец проводника с большим потенциалом. Такое перемещение зарядов могут совершить только не электростатические силы, а силы механической, химической, электромагнит­ной и др. природы, так называемые сторонние силы.

Работа сторонних сил по перемещению зарядов равна:

.

Работа, которую совершают сторонние силы при переме­щении единичного положительного электрического заряда по всей замкнутой цепи, равна электродвижущей силе источника то­ка (E)

.

ЭДС является главной характеристикой источника тока. В различных источниках физическая природа ЭДС различна. В электрохимических источниках (гальванических элементах) ЭДС обусловлена протеканием химических реакций.

Природа ЭДС, возникающей в генераторах, работающих на принципе электромагнитной индукции, иная. В них механическая энергия, затрачиваемая на вращение ротора, превращается в электрическую. При пересечении проводниками ротора магнитного поля статора на свободные электроны действуют силы Лоренца передвигающие эти электроны по проводникам

У фотогальванических источников (солнечные батареи) ЭДС обусловлена перебросом электронов через потенциальный барьер электронно-дырочного перехода за счет энергии погло­щаемых фотонов.

Обобщенный закон Ома для неоднородного, т.е. содержа­щего источник ЭДС, участка цепи позволяет обосновать самый распространенный способ определения ЭДС с помощью вольтметра. Если цепь разомкнута, то сила тока и - ЭДС равна разности потенциалов на полю­сах незамкнутого, ненагруженного источника тока. Эту разность потенциалов измеряют вольтметром. Но, строго говоря, вольт­метр показывает напряжение, меньшее ЭДС на величину паде­ния напряжения на внутреннем сопротивлении источника, пото­му что через вольтметр идет ток. Если внутреннее сопротивле­ние источника очень мало в сравнении с сопротивлением вольт­метра, то способ вольтметра достаточно точен. Если же внут­реннее сопротивление источника сопоставимо с сопротивлением вольтметра, то способ вольтметра неприменим.

Для точного измерения ЭДС необходим такой метод, при котором ток от исследуемого источника в момент измерения не учитывается. Метод компенсации, которому посвящена данная работа, обладает такой возможностью.