Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ЗВІТ з лабораторної роботи № EL2-2
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2022
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Фізика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Теплоенергетичний факультет
Кафедра АПЕПС
ЗВІТ
з лабораторної роботи № EL2-2
з дисципліни «Фізика»
Вимірювання електрорушійної сили методом компенсації
Варіант № 17
Порядок виконання роботи
Скласти коло за схемою.
Поставити перемикач К2 у нейтральну позицію і встановити повзунок реохорда С приблизно посередині.
Повністю ввести опір Rд і замкнути вмикач К1.
Замкнути за допомогою перемикача К2 гальванічний елемент з відомою ЕРС EN і переміщенням повзуна реохорда домогтися відсутності струму в колі гальванометра Г.
Вимкнути гальванічний елемент EN і зменшити опір Rд . Увімкнути елемент EN і, зменшуючи опір до нуля і одночасно уточнюючи положення повзуна на реохорді, знову встановити стрілку гальваноментра на нуль. Визначити довжину ділянки реохорда AC = l1, яка забезпечує відсутність струму, і занести її значення до таблиці. Повторити дослід 3-5 разів.
Виконати операції, описані в пп. 2-5, увівши в коло за допомогою перемикача К2 досліджуваний елемент Ех замість ЕN.
Обчислити середнє значення ЕРС невідомого елемента.
Розрахувати середню стандартну похибку вимірювань.
Записати кінцевий результат.
Теоретичні відомості:
Електричне поле володіє важливою властивістю:
Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду з одної точки поля в іншу не залежить від форми траєкторії, а визначається лише положенням початкової і кінцевої точок і величиною заряду.
Подібну властивість має гравітаційне поле, і це зрозуміло, оскільки гравітаційні та кулонівські сили описуються подібними співвідношеннями. Наслідком незалежності роботи від форми траєкторії є наступне твердження:
Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду по будь-якій замкненій траєкторії дорівнює нулю.
Для вимірювання ЕРС джерела струму використовується установка, електрична схема якої зображена на рис. 2.2.
Як джерело струму з невідомою ЕРС використовується сухий елемент. Живлення схеми здійснюється від стабілізованого виходу «3-9 В» (джерело з ЕРС Е на схемі) універсального джерела живлення УИП-2. Роль джерела струму з відомою ЕРС ЕN виконує нормальний елемент Вестона, ЕРС якого дорівнює 1,0183 В. Електрорушійні сили елементів ЕN і Ех компенсуються падінням напруги на ділянці АС реохорда АВ. Перемикач К2 служить для замикання кола гальванометра Г на елемент з невідомою ЕРС Ех або на нормальний елемент ЕN. Для обмеження струму, який протікає через гальванометр у нескомпенсованій схемі, в коло гальванометра введено додатковий обмежувальний опір RД.
Таблиця:
Довжина плеча реохорда, см
Невідома ЕРС Ех , В
№
l1
l1`
n
1.0183
1
11.21
14.43
1
1.3108
2
11.18
14.40
2
1.3116
3
11.17
14.37
3
1.3100
4
11.19
14.39
4
1.3095
5
11.18
14.05
5
1.2797
E = 2.7295 B
Додатковий опір R: 500 Ом.
Висновок:
На цій лабораторній роботі я навчився вимірювати ЕРС методом компенсації. Використовуючи імітатор, я записав у таблицю отримані дані. Розрахував середню стандартну похибку. Отримана похибка 0.0062 В. Особливих труднощів не зустрів.
Контрольні питання:
Що називається ЕРС джерела струму?
Відношення робот до величини перенесеного заряду, тобто робота, яка чисельно дорівнює роботі переміщенню одиничного заряду по замкнутому контуру, або ж на ділянці електричного кола від точки 1 до точки 2, називається ЕРС джерела струму.
Електрорушійна сила джерела струму ε — скалярна фізична величина, яка характеризує здатність сторонніх сил створювати та підтримувати різницю потенціалів і чисельно дорівнює відношенню їх роботи Астор до значення розділених зарядів ΔQ:
Одиницею електрорушійної сили в СІ є вольт (В):
Електрорушійна сила є характеристикою джерела струму та не залежить від зовнішнього навантаження, приєднаного до його полюсів. ЕРС чисельно дорівнює напрузі між полюсами джерела живлення, коли його полюси не замкнуті.
Яка роль сил неелектростатичного походження (сторонніх сил) в електричних колах?
Робота кулонівських сил при переміщенні заряду по замкнутому контуру дорівнює нулю. Тому електростатичне поле не може підтримувати сталий струм у колі. Енергія носіїв струму розсіюється (відбувається нагрівання провідника), її втрати треба компенсувати. Для цієї мети використовується довільне джерело сил неелектростатичного походження або, як кажуть, джерело сторонніх сил.
Що являє собою неоднорідна ділянка електричного кола? Як записати закон Ома для такої ділянки?
Неоднорідна ділянка кола – це та, яка включає джерело сторонніх сил.
Для такої ділянки має місце узагальнений закон Ома:
IR = φ1 – φ2 + Е12.
Тут I = сила струму, що тече в напрямку від точки до точки 2, Е – ЕРС джерела, R – загальний опір ділянки, φ1 та φ2 – потенціали точок 1 і 2.
У чому полягає метод компенсації?
Відсутність струму у колі елемента Е1 обумовлена компенсацією ЕРС цього елемента падінням напруг на ділянці АС.
Яка будова нормального елемента?
Зазвичай у якості джерела з відомою ЕРС використовують так званий нормальинй елемент, або елемент Вестона, ЕРС якого відома з великою точністю. Електродами нормального елемента служать кадмій і ртуть, а електролітом – розчин сірчанокислого кадмію.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора