11 фізика Лабораторна робота "Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму"

За законом Ома для повного кола ЕРС джерела дорівнює сумі напруг на зовнішній і внутрішній ділянках кола
$\varepsilon = IR + Ir$

де (I) — сила струму, (R) — опір зовнішньої ділянки кола, (r) — внутрішній опір джерела.

Щоб визначити ЕРС та внутрішній опір джерела, проведемо два вимірювання.

Спочатку встановимо опір (R1) та виміряємо силу струму (I1):
$\varepsilon=I_1R_1+I_1r$

Потім змінимо опір на (R2) і знову виміряємо силу струму (I2):
$\varepsilon=I_2R_2+I_2r$

За результатами двох вимірювань можна обчислити внутрішній опір джерела:
$r=\frac{I_1R_1-I_2R_2}{I_2-I_1}$

Після цього визначаємо ЕРС джерела, підставивши отримане значення (r) в одне з рівнянь:
$\varepsilon=I_1R_1+I_1r$

Отже, змінивши зовнішній опір кола та двічі вимірявши силу струму, можна експериментально знайти внутрішній опір і ЕРС джерела струму.

1. Запустити лабораторію https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_all.html?locale=uk

2. За схемою скласти коло

   

3. У налаштуваннях встановіть випадковий (на власний розсуд) опір батареї.

   

4. Змініть опір резистора на 5 Ом

   

5. Замкніть коло, зніміть покази амперметра

6. Змініть опір резистора на 12 Ом

7. Замкніть коло, зніміть покази амперметра

8. Запишіть результати (прикріпити скрін з показами для звіту)

1. Виконайте необхідні розрахунки для визначення ЕРС

   

2. Занесіть дані до таблиці

   

Напишіть висновок

• Що називають електрорушійною силою (ЕРС) джерела струму та в яких одиницях її вимірюють?

• Що таке внутрішній опір джерела струму та від чого він залежить?

• Як формулюється закон Ома для повного електричного кола?

• У чому полягають правила Кірхгофа та для яких електричних кіл їх застосовують?