Лабораторная работа № 8

Вариант(поисковый характер)

Вариант (частично- поисковый)

Вариант(репродуктивный уровень)

Теория

Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используют источник тока. Разность потенциала на его полюсах образуется вследствие разделения зарядов. Работу по разделению зарядов выполняют сторонние (не электрического происхождения) силы.

При разомкнутой цепи энергия, затраченная в процессе работы сторонних сил, превращается в энергию источника тока. При замыкании электрической цепи запасенная в источнике тока энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней и внутренней частях цепи с сопротивлением соответственно R и r.

Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока:

в СИ выражается в вольтах (В).

Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.

Оборудование: источник электрической энергии; амперметр; три резистора с сопротивлением 1÷4 Ом; ключ; соединительные провода.

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

Приборы и оборудование: источник электрической энергии; амперметр; три резистора с сопротивлением 1÷4 Ом; ключ; соединительные провода.

Ход выполнения работы:

1. Определите цену деления шкалы амперметра.

2. Составьте электрическую цепь по схеме, изображенной на рис.1, установив в цепи резистор с известным сопротивлением.

3. Замкните ключ и снять показание амперметра.

4. Разомкните ключ, замените резистор на другой, цепь замкните и вновь снимите показания амперметра.

5. Рассчитайте сопротивление резисторов, используя формулу закона Ома для участка цепи.

I = , тогда R = R₁ =, R₂ =.

5. Результаты измерений подставить в уравнение и, решить систему уравнений:

ε =I₁ (R₁+r)

ε =I₂ (R₂+r)

найти значение ЭДС источника тока и его внутренне сопротивление.

7. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу:

Сила тока I,А	Напряжение U,В	Сопротивление R,Ом	ЭДС,В ε	Внутреннее сопротивление источника тока r,Ом
1. 2.

8. Сделайте краткие выводы

9. Сдайте лабораторное оборудование и приведите рабочий стол в порядок.

10.Выполните контрольную задачу.

11. Сдайте работу преподавателю

Контрольные задачи:

1. Аккумулятор с ЭДС 2В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь сопротивлением 12,4 Ом. Определить силу тока в цепи и силу тока при коротком замыкании.

2. Источник тока с ЭДС 1,2В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом питает внешнюю цепь. Определить, при каком сопротивлении внешней части цепи сила тока будет 0,6А.

3. Определить падения напряжения во внешней цепи, которую питает гальванический элемент с ЭДС 1,5В и внутренним сопротивлением 0,9 Ом, если сила тока в цепи 0,5А.

4. Внутреннее сопротивление источника тока 0,8 Ом, сопротивление внешней части цепи 1,2 Ом. Определить ЭДС источника тока и напряжение на его зажимах, если сила тока и напряжение на его зажимах, если сила тока в цепи 3 А.

5. При коротком замыкании гальванического элемента с ЭДС 1,8В сила тока в цепи равно 6 А. Каким должно быть сопротивление внешней цепи при силе тока 4А.

6. Источник тока с ЭДС 6В питает внешнюю цепь. Напряжение на ее концах 5,4В, а сила тока 1,5 А. Определить внешнее и внутреннее сопротивления.

6. Гальванический элемент с ЭДС 15,0 В и внутренним сопротивлением 0,2

Ом замкнут

на внешнее сопротивление 20,0 Ом. Чему рав­но напряжение на внешнем сопротивлении

7. Аккумулятор с ЭДС 2В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь сопротивлением 12,4 Ом. Определить силу тока в цепи и силу тока при коротком замыкании.

8. Источник тока с ЭДС 1,2В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом питает внешнюю цепь. Определить, при каком сопротивлении внешней части цепи сила тока будет 0,6А.

9. Определить напряжение во внешней цепи, которую питает гальванический элемент с ЭДС 1,5В и внутренним сопротивлением 0,9 Ом, если сила тока в цепи 0,5А.

10. Внутреннее сопротивление источника тока 0,8 Ом, сопротивление внешней части цепи 1,2 Ом. Определить ЭДС источника тока и напряжение на его зажимах, если сила тока в цени 3 А.

11. ЭДС источника напряжения 6,0 В. При внеш­нем сопротивлении цепи 1,0 Ом ток равен 3,0 А, Каким будет ток короткого замыкания?

12. Определить напряжение внутри источника тока и его ЭДС, если потеря напряжения на внешней части цепи 1,2 В, сопротивление внеш­ней части цепи 1,5 Ом, внутреннее сопротивле­ние источника тока 0,3 Ом.

13. В проводнике сопротивлением 2 0м, подключен­ном к элементу с ЭДС=1,1 В, идет ток 0,5 А, Какова сила тока при коротком замыкании элемента?

14. ЭДС источника напряжения 9,0 В. При внеш­нем сопротивлении цепи 9 Ом ток равен 0,9 А, Каким будет ток короткого замыкания?

15. Гальванический элемент с ЭДС 12,0 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом замкнут на внешнее сопротивление 10,0 Ом. Чему рав­но напряжение на внутреннем сопротивлении.

Тема: «Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника электрической энергии»

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

Оборудование: источник электрической энергии; амперметр; три резистора с сопротивлением 1÷4 Ом; ключ; соединительные провода.

Пояснения к выполнению лабораторной работы частично- поискового характера.

1. Используя для проведения данной работы предложенное оборудование придумайте способ определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. Соберите электрические цепи по предложенной вами схеме. Подберите необходимую для выполнения лабораторной работы справочную и инструктивную литературу. Форма отчета- произвольная.

2. Возможно описание выполнения каждого эксперимента и выводов по каждому эксперименту в отдельности. Необходимые расчеты предоставляются в ходе описания работы

3. Напишите отчет в виде таблицы, в которой представьте отдельно измеряемые величины и вычисляемые с помощью формул. Необходимые расчеты в данном виде отчета предоставляются после заполнения таблицы.

4. Сделайте вывод о проделанной работе.

Тема (формулируется самостоятельно)

Цель работы (формулируется самостоятельно)

Пояснения к работе поискового характера:

1.Предложите способы определения ЭДС и внутреннего сопротивления цепи..

2.Какое оборудование необходимо для решения выбранной вами задачи.

3.Самостоятельно подберите необходимое оборудование.

4.Составьте план выполнения лабораторной работы и покажите его преподавателю.

5.Выполните лабораторную работу по разработанному плану.

6.Отчет может быть представлен в виде описания полученных результатов и таблицы, в которую должны войти физические величины, измеренные в ходе эксперимента и физические величины вычисленные в процессе проверки того или иного газового закона.

Тема: Изучение электрических свойств полупроводников.

Дата добавления: 2014-12-08