Визначення електрорушійної сили джерела струму методом компенсації. Лабораторна робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 530196

Визначення електрорушійної сили джерела струму методом компенсації

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

КН

Кафедра:

БІК

Інформація про роботу

Рік:

2018

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Група:

БІ 11

Варіант:

Варіант 6

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Національний університет «Львівська політехніка» Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології Кафедра Фізики Звіт Лабораторна робота № 8 «Визначення електрорушійної сили джерела струму методом компенсації» Мета роботи Вивчення компенсаційного методу та визначення електрорушійної сили джерела струму. Прилади та обладнання Джерела струму з відомою електрорушійною силою , ; джерела стуму з невідомою електрорушійною силою та ; гальванометр; змінний опір реохорд; магазин опорів , провідники, вимикачі. Короткі теоретичні відомості Електрорушійна сила джерела струму дорівнює різниці потенціалів на розімкнутих затискачах джерела струму ( коли струм у колі дорівнює нулю). Якщо для вимірювання ЕРС до джерела під'єднати вольтметр, то в отриманому замкненому колі потече струм і виміряна вольтметром напруга на затискачах джерела , відрізняється від ЕРС джерела на величину спаду напруги на внутрішньому опорі r. ЕРС можна визначити точніше шляхом її порівняння з відомою, еталонною ЕРС так званого „нормального” елемента. Для такого порівняння використовується компенсаційна схема ( див. Рис. 3.9 ). / Батарея з ЕРС замикається на зовнішній опір . Нормальний елемент з і джерело струму, ЕРС якого необхідно визначити по черзі вмикають в схему так, що в точці А з'єднуються однойменні полюси та ( або ). Використовуючи правила Кірхгофа, проаналізуємо умови, при яких сила струму на ділянці , що містить ( або ) і гальванометр Г, дорівнює нулю. За першим правилом Кірхгофа у точці А . (3.34) Для контурів АВА і АВА за другим правилом Кірхгофа ; , (3.35) де ,- внутрішні опори, відповідно і нормального елемента; - опір гальванометра. Повертаючи ручку реохорда, тобто змінюючи одночасно опори і ( довжини плечей реохорда ), можемо досягти того, що струм . Тоді з (3.33) випливає, що і система рівнянь (3.34) матиме вигляд: , де . Звідси ; . Оскільки , . (3.36) Струм , коли протилежні за знаком, але рівні за величиною спади напруг, створені джерелами та на даній ділянці, зрівноважують (компенсують ) один одного. Якщо замість елемента з увімкнути в схему джерело з невідомою ЕРС , то умови можна досягти при іншому значенні опору . При цьому повний опір залишається незмінним. Здійснивши заміну в правій частині виразу (3.35), отримаємо. . (3.37) Прирівнявши праві частини виразів (3.36) та (3.37), дістанемо: . (3.38) Таким чином порівняння двох ЕРС зводиться до порівняння двох опорів та . Описаний метод компенсації в застосуванні до визначення ЕРС має ряд переваг: сила струму через джерела, ЕРС яких порівнюються, в момент вимірювання дорівнює нулю, тому спад напруги на внутрішньому опорі джерела відсутній; при вимірюваннях непотрібно градуювати шкалу гальванометра, оскільки він фіксує лише відсутність струму; ЕРС допоміжної батареї не використовується при обчисленні кінцевого результату за формулою (3.38). Проте необхідно, щоб під час проведення вимірювань вона залишалася постійною. Послідовність виконання роботи Скласти схему згідно з рисунком 3.9, вмикаючи в коло нормальний елемент з В і допоміжне джерело з = 24 В. Поворотом ручки реохорда досягти такого значення , при якому струм, що протікає через гальванометр, відсутній ( пропорційний довжині плеча реохорда, тобто кількості поділок реохорда від „0” шкали до поділки, на яку вказує стрілка вказівника ). Записати . Замінити нормальний елемент джерелом з невідомою ЕРС . Поворотом ручки реохорда знову досягти умови . Записати . Визначити невідому ЕРС , використовуючи співвідношення (3.37), підставивши в нього В. Увімкнути в коло джерело з невідомою ЕРС і записати значення , при якому . Обчислити за формулою (3.37) . Змінивши значення опору , повторити попередні вимірювання й обчислення і . Знайти середні значення та , і оцінити точність виконаних вимірювань, визначивши абсолютну та відносну похибки вимірювань. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю.

Лабораторна робота Фізика напівпровідників та діелектриків

Alex_Akulenko

08.05.2018 22:28

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись