Определение ЭДС источника тока с помощью закона Ома

• формат jpg
• размер 2.07 МБ
• добавлен 01 декабря 2009 г.

Определение ЭДС источника тока с помощью закона Ома. теория, расчеты, рисунки, графики, вывод преподаватель: Сазонов . 2-ой курс, ФАД.

Похожие разделы

1. Академическая и специальная литература
2. Радиоэлектроника
3. Антенная и СВЧ техника
4. Электромагнитные поля и волны

Смотрите также

• формат docx
• размер 15.94 КБ
• добавлен 10 октября 2008 г.

Научить измерять ЭДС источника тока методом компенсации

• формат doc
• размер 14. 43 КБ
• добавлен 07 апреля 2009 г.

Определение ускорения из закона пути для равноускоренного движения и ус-корения свободного падения. Проверка второго закона динамики. вывод

Лабораторная

• формат pdf
• размер 8.62 МБ
• добавлен 04 ноября 2011 г.

Представлены следующие лабораторные работы Уфимского государственного авиационного технического университета: Лабораторная работа №3 Изучение законов вращательного движения твёрдого тела.pdf Лабораторная работа №4 Определение моментов инерции твёрдых тел методом трифилярного подвеса.pdf Лабораторная работа №5 Определение моментов инерции тел произвольной формы.pdf Лабораторная работа №10 Изучение свободных и затухающих колебаний. pdf Лабораторная…

Лабораторная

• формат doc
• размер 142.5 КБ
• добавлен 31 октября 2011 г.

ПИЖТ, 2 курс, специальность Ш, заочное обучение. Цель работы: Определить электродвижущую силу источника тока.

Лабораторная

• формат jpg
• размер 14.85 МБ
• добавлен 02 декабря 2010 г.

УлГТУ, ТГВ-1 семестр, ПГС- 2 семестр, 5 стр. Электричество и магнетизм. Цель работы: Ознакомиться с мостовым методом измерения ЭДС источника постоянного тока.rn

• формат doc
• размер 22.41 КБ
• добавлен 26 сентября 2011 г.

Определение ЭДС источника тока с помощью закона Ома. Изучение закона Ома для однородного и неоднородного участка цепи .

• формат doc
• размер 84 КБ
• добавлен 21 ноября 2009 г.

Цель: определить эдс и внутреннее сопротивление источника тока.

Лабораторная

• формат doc
• размер 2.35 МБ
• добавлен 14 января 2012 г.

ВятГГУ. Отчеты по курсу Электричество. 2 курс. специальности: физика, мед. физика, хим.фак. Полезно для тех, кто не сдает все во время. Измерение сопротивлений проводников методом амперметра и вольтметра Измерение сопротивлений проводников методом струнного моста Уитстона Измерение ЭДС источников тока методом компенсации Измерение полезной мощности и КПД источника тока Расширение пределов измерений токоизмерительных приборов Моделирование плоских.

..

Лабораторная

• формат doc
• размер 726.47 КБ
• добавлен 05 февраля 2012 г.

ПИ СФУ Красноярск год 2010 14 лабораторных в среднем по 10 страниц Тема работ: Электричество Перечень: Изучение электростатического поля Изучение поляризации диэлектриков на примере сегнетоэлектриков Определние ЭДС Исследование источника тока Исследование температурной зависимости электрического сопротивления металлов и полупроводников Изучение полупроводникового диода Магнитное поле прямого и кругового тока Определение горизонтальной составляюще…

• формат doc
• размер 5.73 МБ
• добавлен 05 января 2009 г.

Электроизмерительные приборы. Градуирование и увеличение пределов измерения электроизмерительных приборов. Изучение электростатического поля. Определение емкости конденсаторов мостовым методом. Исследование зависимости мощности и коэффициента полезного действия источника тока от нагрузки. Измерение сопротивлений мостиком Уитстона. Определение электродвижущей силы гальванического элемента методом компенсации.

Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока | Учебно-методический материал по физике (10 класс) по теме:

Урок физики в 11 классе

Урок: виртуальная лабораторная работа

А. Г. Некрасов

Тема: Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

Статья отнесена к разделу: Преподавание физики.

---

Цели урока: На основе виртуального эксперимента по измерениям тока и напряжения определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

Задачи урока:

Образовательная: На виртуальном опыте показать использование закона Ома для полной цепи.

Развивающая: Развивать внимание, умение творчески и логически анализировать экспериментальные данные, собирать электрические цепи на моделях, измерять электрические величины. Повышать интерес к физике путем выполнения лабораторной работы расчета требуемых величин.

Воспитательная: Развивать самостоятельность, аккуратность и внимание при проведении компьютерного эксперимента, чувство ответственности за полученные результаты. Воспитание мировоззренческих понятий: познаваемость окружающего мира, явлений.

Форма урока:  виртуальная исследовательская лабораторная работа.

Программный продукт «Начала электроники» (“Beginnings of ELECTRONICS”) , который используется в данной виртуальной лабораторной работе, можно скачать в Интернете. Статус программы – бесплатный. Данный программный продукт предназначен в помощь преподавателям и учащимся школ для изучения раздела физики «Электрический ток». Он удачно дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории. Наглядность продукта предоставляет учителю возможность проведения урока более интересно и насыщенно. При использовании этого продукта формы урока могут быть различными: лабораторный практикум, демонстрация, возможность работать ученику в домашних условиях. Данный продукт нагляден, что важно, т.к. 90% информации поступает в мозг через зрительный нерв. И, наконец, занятие может носить игровую форму, уходя от «обязаловки». Ученику будет интересно и весело разглядывать изучаемые физические явления, что не только упростит, но и ускорит процесс обучения.

Оборудование: Источник постоянного напряжения 1 В, мультиметр в режиме вольтметра, мультиметр в режиме амперметра, ключ, соединительные провода, переменное сопротивление (реостат).

Для определения ЭДС источника питания и его внутреннего сопротивления применим закон Ома для замкнутой цепи:

I = E / (R + r),                     (1)

Отсюда

Е = I (R + r).                        (2)

Здесь Е – ЭДС источника, I – сила тока, R – сопротивление внешней цепи (в нашем случае реостата), r – внутреннее сопротивление источника. Так как ЭДС источника постоянная, то, как следует из (2), для двух измеренных значений тока при двух заданных произвольных R1 и R2 получим:

E=I1 (R1 + r),

E=I2 (R2 + r).

Приравнивая правые части, получим

I1 (R1 + r) = I2 (R2 + r).

Учитывая, что U1=I1 R1 и U2=I2 R2 для определения внутреннего сопротивления получим выражение:

r = (U2 — U1) / (I1 — I2).                   (3)

Где I1 и I2 – измеренные на опыте силы тока, U1 и U2 соответствующие напряжения при двух значениях сопротивлений реостата R1 и R2. Зная r по формуле (1) найдем ЭДС Е.

Схема цепи представлена на рис.3.

На монтажном столе цепь может выглядеть так: Рис.4

Замкнуть ключ, снять показания тока и напряжения. Это первое измерение. Затем передвинуть движок реостата, снять вторые показания. Измеренные данные занести в таблицу. По формулам (3) и (1) рассчитать ЭДС и внутреннее сопротивление.

I1, A	U1, B	I2, A	U2, B

ЛИТЕРАТУРА

1. Перышкин А. А. Физика. 8 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 13-е изд., стер. – М.: Дрофа. 2010. – 192 с.

2. Касьянов В. А. Физика. 11 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений. – 3-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2003. – 416 с.

Определение внутреннего сопротивления (4.4.3) | OCR AS Physics Revision Notes 2018

4.4.3 Определение внутреннего сопротивления

Проверьте себя

Цели эксперимента

Общая цель эксперимента — исследовать взаимосвязь между ЭДС и внутренним сопротивлением путем измерения изменения тока и напряжения с помощью переменный резистор

Переменные

• Независимая переменная = сопротивление, Ом (Ом)
• Зависимая переменная = напряжение, В (В) и ток, I (А)
• Переменные управления:
  • ЭДС ячейки
  • Внутреннее сопротивление ячейки

Список оборудования

• Разрешение измерительного оборудования:
  • Вольтметр = 1 мВ
  • Амперметр = 0,1 мА

Метод

1. Ячейка и резистор с маркировкой r , должен быть соединен последовательно и считаться одной ячейкой
2. При разомкнутом переключателе запишите показание В на вольтметре
3. Установите переменный резистор на максимальное значение, замкните переключатель и запишите В и показания I на амперметре — убедитесь, что переключатель между показаниями
4. разомкнут0015 для каждого сопротивления. Обязательно снимите показания для всего диапазона переменного резистора

• Пример подходящей таблицы может выглядеть следующим образом:

Анализ результатов а внутреннее сопротивление определяется как

ε = I ( R + r )

• Где:
  • ε = электродвижущая сила (В)
  • I = ток (А)
  • R = сопротивление нагрузки в цепи (Ом)
  • r = внутреннее сопротивление элемента (Ом)
900 29  
• Эта банка можно упростить в виде:

ε = IR + Ir = V + Ir

• Преобразование этого уравнения для В :

В = – rI + ε

• Сравнивая это с уравнением прямой линии: y = mx + c
  • y = V (V)
  9001 3 х = I (А)
  • Градиент = – r (Ω)
  • Y-отрезок = ε (V)

 

1. Постройте график зависимости V от I и нарисуйте линия наилучшего соответствия
2. Измерение градиента график и сравните его со значением изготовителя резистора
3. Точка пересечения с осью Y будет ЭДС, а градиент будет отрицательным внутренним сопротивлением:

Оценка эксперимента

Систематические ошибки:

• Замкните переключатель только на время, необходимое для взятия каждой пары
  • Это предотвратит изменение внутреннего сопротивления батареи или элемента во время эксперимента

Случайные ошибки: а внутреннее сопротивление севших аккумуляторов может изменяться в ходе эксперимента

• Подождите, пока показания вольтметра и амперметра стабилизируются (перестанут колебаться), прежде чем записывать значения
• Сделайте несколько повторных показаний (не менее 3) для каждого напряжения и тока и рассчитайте среднее значение для уменьшения случайных ошибок

Соображения безопасности

• Это очень безопасный эксперимент, однако электрические компоненты могут нагреваться при длительном использовании
• Немедленно отключите питание при появлении запаха гари
• Убедитесь, что рядом с оборудованием нет жидкостей, так как это может привести к повреждению электрооборудования

Рабочий пример

В эксперименте учащийся использует переменный резистор в качестве внешней нагрузки. Ток, протекающий через цепь, измеряется подходящим миллиамперметром, а разность потенциалов на переменном резисторе измеряется вольтметром для диапазона значений сопротивления. Собранные данные были следующими: Постройте график этих результатов и определите ЭДС. и внутреннее сопротивление прямо из графика.

Шаг 1: Нанесите данные на график V против I и нарисуйте линию наилучшего соответствия

Шаг 2: Нарисуйте максимально возможный треугольник для расчета градиента 9 0003

      Шаг 3: Определить Э.Д.С. и внутреннее сопротивление из графика

В = – rI + E

• Из этого уравнения:
  • Градиент = – r (Ом)
  • Y-точка = E (В)
• Следовательно:
  • Внутреннее сопротивление, r = 22,7 Ом
  900 13 Э.д.с. E = 1,60 В

Проверьте себяСледующая тема

Автор: Ашика

Ашика окончила Манчестерский университет с высшим образованием по физике и, работая инженером-программистом, сосредоточилась на физическом образовании, создавая увлекательный контент, чтобы помочь учащихся всех уровней. Ашика теперь опытный репетитор по физике и математике на экзаменах GCSE и A Level помогает расширять и улучшать наши ресурсы по физике.

Что такое источник тока? — Определение, типы и примеры

Источник – это важная электрическая сеть или элемент цепи, поставляющий электроэнергию. Источник преобразует механическую, тепловую, химическую или другую форму энергии в электрическую. Каждая электрическая и электронная схема требует источника подачи напряжения или тока для своей работы.

Некоторыми примерами источников электрической энергии являются фотоэлементы, батареи, генераторы, генераторы переменного тока, токи коллектора транзисторов и т. д. Все источники энергии, присутствующие в электрической цепи, являются источниками напряжения и тока. Источники напряжения и тока считаются активными элементами электрических цепей. В этой статье давайте узнаем об источнике тока и различных типах источников тока.

Что такое источник тока?

Электрический ток просто означает поток свободных электронов или заряда. Как правило, поток электронов или тока идет от отрицательного вывода к положительному через цепь. Но предполагается, что обычный ток течет от положительного к отрицательному выводу через цепь.

Источник энергии, обеспечивающий ток в электрической цепи, называется источником тока. Другими словами, источник тока обеспечивает определенный ток независимо от других параметров схемы.

Источник тока является двойным источником напряжения. На рисунке ниже показан символ источника тока. Стрелка указывает направление тока, подаваемого источником тока, а также определяет полярность соответствующего напряжения. Номинал источников тока дается в амперах. Давайте посмотрим на различные типы источников тока.

Типы источников тока:

В зависимости от других параметров цепи источники тока делятся на,

• Независимые источники тока и
• Зависимые источники тока.

Независимый источник тока:

Независимый источник тока — это источник, выходной ток которого не зависит ни от каких других элементов цепи.

Ток, подаваемый независимым источником тока, не зависит от других переменных схемы. Существует два типа независимых источников тока:

• Источники постоянного тока и
• Источники переменного тока.

Источник постоянного тока:

Источник постоянного тока также называют источником постоянного тока, который обеспечивает постоянный поток электронов, т. е. величина подаваемого тока остается постоянной в каждый момент времени. Примерами источников постоянного тока являются аккумуляторы, солнечные батареи, выпрямители и т. д. Ниже показан символ источника постоянного тока и форма его сигнала.

Ток, подаваемый источником постоянного тока, является однонаправленным, что означает, что ток всегда течет в одном направлении от положительной клеммы к отрицательной клемме.

Источник переменного тока :

Источник переменного тока — это источник, ток которого меняет свою величину и полярность через равные промежутки времени (периодически). В этом типе источника тока свободные электроны текут как в прямом, так и в обратном направлении, что означает, что направление тока в цепи будет постоянно меняться назад и вперед.

Возобновляемые источники энергии Пример…

Пожалуйста, включите JavaScript

Возобновляемые источники энергии Примеры — (СМОТРЕТЬ ЭТО)

На приведенной выше кривой тока видно, что ток постоянно колеблется между положительными и отрицательными максимальными значениями. Количество раз, когда ток меняет свое направление, определяется частотой.

Если частота источника тока 50 Гц, то ток меняет свое направление 50 раз за одну секунду. Примерами источников переменного тока являются генераторы переменного тока, инверторы, кварцевые генераторы и т. д.

Зависимый источник тока:

Источник тока, выходной сигнал которого зависит от других переменных схемы, таких как напряжение или ток, называется зависимым источником тока. Поскольку ток, подаваемый источником тока, управляется другим напряжением или током цепи, зависимые источники тока также называются управляемыми источниками тока.

Зависимые источники тока делятся на два типа:

• Источник тока, управляемый напряжением (VCCS).
• Источник тока с регулируемым током (CCCS).

Источник тока, управляемый напряжением (VCCS):

Когда выходной ток зависимого источника тока управляется напряжением в какой-либо другой ветви цепи, тогда зависимый источник тока называется источником тока, управляемым напряжением. На приведенной ниже диаграмме показан источник тока, управляемый напряжением.

На приведенном выше рисунке выходной ток I _из зависимого источника тока управляется напряжением V _в . Выходной ток источника тока, управляемого напряжением, выражается следующим образом:

I _out = мкВ _in

Где µ — коэффициент источника тока, который умножается на управляющее напряжение. MOSFET представляет собой практический пример источника тока, управляемого напряжением, в котором ток стока зависит от изменения напряжения на затворе.

Источник тока, управляемый током (VCCS):

Когда выходной ток зависимого источника тока управляется током в какой-либо другой части цепи, тогда зависимый источник тока называется источником тока, управляемым током. На приведенной ниже диаграмме показан текущий управляемый источник тока.

На приведенном выше рисунке выходной ток I _из зависимого источника тока управляется током I _из . Выходной ток, обеспечиваемый источником тока с регулируемым током, выражается как

I _out = µI _in

Где µ — коэффициент источника тока, который умножается на управляющий ток. BJT является примером источника тока с регулируемым током, в котором ток базы управляет током коллектора.

Источники тока также классифицируются по внутреннему сопротивлению:

• Идеальный источник тока и
• Практический источник тока.

Идеальный источник тока :

Идеальный источник тока аналогичен идеальному источнику напряжения, обеспечивающему постоянный и фиксированный ток в цепи. Ток, подаваемый идеальным источником тока, полностью не зависит от величины тока, потребляемого нагрузкой, и других параметров цепи.

Идеальный источник тока имеет бесконечное внутреннее сопротивление, из-за которого не происходит потери тока и весь ток источника поступает в нагрузку. Напряжение на идеальном источнике тока полностью определяется цепью, к которой он подключен.

Символ и ВАХ идеального источника тока показаны ниже. Стрелка представляет направление тока, подаваемого источником тока.

Таким образом, идеальный источник тока обеспечивает одинаковый ток при любой подключенной к нему нагрузке, и ясно, что напряжение на идеальном источнике тока зависит от нагрузки. Например, если идеальный источник тока 4 А подключен к резистору 20 Ом, напряжение на клеммах источника тока будет V = 4 А × 20 Ом = 80 вольт. Предположим, что если нагрузочный резистор изменить на 50 Ом, напряжение на клеммах источника тока будет V = 4 А × 50 Ом = 200 вольт.

Практический источник тока :

Выше мы видели идеальный источник тока, обеспечивающий постоянный ток. Однако на практике невозможно иметь идеальный источник тока. Практический или реальный источник тока имеет значительное или конечное внутреннее сопротивление. Это внутреннее сопротивление отбирает часть тока, из-за чего выход источника тока больше не будет оставаться постоянным.

Таким образом, из-за внутреннего сопротивления выходной ток практического источника тока отличается от фактического тока, который должен подаваться. Все практические или реальные источники тока представлены идеальным источником тока, подключенным параллельно с сопротивлением, значение которого равно его внутреннему сопротивлению, как показано ниже.

Если R _L — сопротивление нагрузки, подключенное к клеммам практического источника тока. Ток нагрузки I _L , подаваемый на нагрузку, определяется выражением

I _L = I — (V/R _int )

, где I — значение идеального источника тока, а R _int — параллельное внутреннее сопротивление источника тока, а V — напряжение на клеммах. Из графика, показанного выше, мы можем сказать, что чем меньше внутреннее сопротивление источника тока, тем меньше будет падение, и, таким образом, подаваемый ток будет ближе к идеальному источнику тока.

Параллельные источники тока :

Когда два источника тока соединены параллельно, т. е. когда ток, подаваемый обоими источниками тока, имеет одинаковое направление (указано их стрелками), как показано ниже. Чистый ток будет равен сумме токов обоих источников тока.

На приведенном выше рисунке видно, что два источника тока 2А и 3А соединены параллельно, и токи, подаваемые двумя источниками, имеют одинаковое направление, указанное стрелками. Суммарный ток двух источников тока будет равен,

2 ↑ + 3 ↑ = 5А ↑.

Если два источника тока подключены параллельно друг к другу, т. е. когда ток, подаваемый обоими источниками тока, направлен в противоположные стороны (обозначены стрелками), как показано ниже. Чистый ток будет равен разнице между токами двух источников тока.

На приведенном выше рисунке мы видим, что два источника тока 2А и 3А подключены параллельно, но токи, подаваемые двумя источниками, имеют противоположные направления, как показано стрелками. Результирующий ток двух источников тока будет равен,

2 ↓ + 3 ↑ = 1А ↑.

При параллельном встречном соединении источников тока результирующее направление тока будет равно направлению источника с большим номинальным током. Следовательно, при параллельной конфигурации источников тока результирующий ток будет алгебраической суммой отдельных токов. Параллельная конфигурация источников тока может увеличить ток в цепи.

Последовательные источники тока:

Как правило, последовательное соединение источников тока не допускается. Когда два источника тока с одинаковым номиналом соединены последовательно, поддерживая направление, чистый ток в петле остается одинаковым. Но если два источника тока разных номиналов соединить последовательно, то на цепь будет воздействовать источник с меньшим номиналом.