Wyznaczanie siły elektromotroycznej

Nr ćw

202

Data

Piotr Konieczny

Marek Prażyński

Wydział Informatyki i Zarządzania

Semestr II

Grupa

Prowadzący: dr inż. Robert Hertmanowski

Przygotowanie

Wykonanie

Ocena

Wyznaczanie siły elektromotorycznej ogniw metodą kompensacji

Podstawy teoretyczne

Źródłami siły elektromotorycznej nazywamy urządzenia zdolne do wytwarzania różnic potencjałów pomiędzy dwoma punktami . Do źródeł SEM zaliczamy ogniwa , baterie i prądnice . Wewnątrz źródła ładunki dodatnie przemieszczają się w kierunku od potencjału ujemnego do potencjału dodatniego.

Zatem źródło SEM musi być zdolne do wykonywania pracy na zwiększenie energii ładunków , które do niego dopływają . Jeśli przeniesienie ładunku dq związane jest z wykonaniem pracy dW , wówczas SEM źródła prądu zdefiniowane jest następująco :

Jednostką SEM jest wolt .

Rzeczywiste źródła SEM posiadają opór wewnętrzny r.

Jeżeli ze źródła czerpiemy prąd i to różnica potencjałów Uz na zaciskach jest mniejsza od SEM

Uz = - ri .Do pomiaru SEM nie można więc użyć woltomierza ponieważ pobiera on pewną ilość prądu . SEM mierzy się metodą kompensacyjną . Schemat układu kompensacyjnego przedstawiony jest poniżej :

0x01 graphic

Stosując do tego układu II prawo Kirchhoffa (oczko abcd ) otrzymujemy :

Gdy w wyniku zmian oporów R1 i R2 osiągniemy wartość I2 = 0 wówczas powyższe równanie przyjmie postać :

Wstępnie w układzie wykorzystuje się wzorcowe ogniwo Westona , którego SEM wynosi 0=1.0183V .

Ogniwo Westona :

0x01 graphic

W drugiej części ćwiczenia ogniwo wzorcowe zastępuje się badanym ( SEM jest równe x ). W analogiczny sposób otrzymujemy równanie :

SEM nieznanego ogniwa :

Wyniki pomiarów

Pomiary

10 000
Dla ogniwa Westona	R1=2010,0
		R2=79810,0
	Dla baterii	R1=2551,5
		R2=7448,5
8 000
Dla ogniwa Westona	R1=16093
		R2=63907
	Dla baterii	R1=59586
		R2=20414
6 000
Dla ogniwa Westona	R1=12091
		R2=47909
	Dla baterii	R1=15310
		R2=44690