UNIWERSYTET ÅšL
SKI W KETOWICECH
I PRACOWNIA FIZYCZNA
Ć W I C Z E N I E NR 43
Ć W I C Z E N I E NR 43
Ć W I C Z E N I E NR 43
Ć W I C Z E N I E NR 43
WYZNACZANIE SIA
Y ELEKTROMOTORYCZNEJ
I OPORU WEWN
TRZNEGO OGNIWA
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM WST
PNEGO
1. Prawo Ohma.
2. Prawo Ohma dla całego obwodu.
3. Opór wewnętrzny ogniwa.
4. Metody wyznaczania oporu wewnętrznego.
5. Siła elektromotoryczna.
6. A
ączenie ogniw: szeregowo, równolegle i mieszane.
7. Zasada działania amperomierza, woltomierza.
8. Klasa miernika, oznaczenia i symbole stosowane na miernikach
APARATURA
" Bateria ogniw (akumulatory zasadowe), opornica suwakowa.
" Amperomierz, woltomierz (o dużej oporności).
" Przewody
1
WZORY I SCHEMATY
A
, Rw
µ
µ
µ
µ
V Rr
R0
Rys.43.1. Schemat obwodu do wyznaczania siÅ‚y elektromotorycznej µ i oporu
wewnętrznego ogniwa
SiÅ‚a elektromotoryczna ogniwa µ:
µ=i(R +R ) ; µ=iR +iR
z w z w (43.1)
i  natężenie prądu (pomijamy natężenie prądu płynącego przez woltomierz)
Rw  opór wewnętrzny ogniwa
Rz  opór zewnętrzny Rz = R0 +Rr +RA
RA  opór amperomierza
Rw i µ sÄ… staÅ‚e dla danego ogniwa i dla okreÅ›lonego stanu jego naÅ‚adowania
Napięcie użyteczne na oporze zewnętrznym mierzone woltomierzem V
U = IRz
Dla dwóch różnych wartości Rzl i Rzi otrzymujemy:
µ=U1 +i1R i µ=Ui +iiR
w w
(43.2)
U1 - Ui
"U
R = =
w
(43.3)
ii - i1 "i
2
WYKONANIE ĆWICZENIA
1. Zmontować obwód do wyznaczania siÅ‚y elektromotorycznej µ i oporu wewnÄ™trznego Rw
(rys.43.1). Zapoznać się z obsługą woltomierza cyfrowego.
2. Ustalić wartość prądu  i przy pomocy oporu regulowanego, odczytać wartość napięcia
użytecznego U.
3. Pomiar z pkt.2 powtórzyć wielokrotnie dla różnych wartości Rr , a każdą serię traktować jako
oddzielny pomiar (nie uśredniać!).
4. Ustalić liczbę ogniw n w badanej baterii akumulatorów i sposób ich łączenia (szeregowy,
równoległy lub mieszany.
5. Ustalić klasę użytych mierników.
UWAGA !  nie zwierać baterii i akumulatorów
 nie przekraczać natężenia prądu imax = 1A
 pomiary przy wyższych prądach wykonywać szybko gdyż baterie ulegają
rozładowaniu
OPRACOWANIE WYNIKÓW
1. WykreÅ›lić zależność i=f (U), (wg rys.43.2). OkreÅ›lić niepewnoÅ›ci pomiarowe ´U i ´i;
zaznaczyć je na wykresie.
2. Wyznaczyć parametry prostej i=f (U) metodą regresji liniowej.
Na podstawie wyznaczonych parametrów prostej:
3. Wyznaczyć wartość µ (dla i = 0) i ´µ.
4. Wyznaczyć wartość Rw (odwrotność współczynnika kierunkowego prostej) i ´Rw.
5. Korzystając z liczby n (liczba ogniw) i stwierdzonego sposobu łączenia ogniw obliczyć:
µ 1  siÅ‚Ä™ elektromotorycznÄ…, Rw1  opór wewnÄ™trzny pojedynczego ogniwa, okreÅ›lić ´µ 1 i
´Rw1 .
6. Porównać otrzymane wartości z danymi literaturowymi.
3
i
"i
"U
U
µ
µ
µ
µ
Rys. 43.2. Charakterystyka prądowo  napięciowa i=f (U) układu ze zmiennym obciążeniem
(oporem zewnętrznym).
LITERATURA
1. H. Szydłowski,  PRACOWNIA FIZYCZNA , PWN Warszawa
2. S. Szczeniowski,  FIZYKA DOÅšWIADCZALNA , t.III, PWN Warszawa
3. T. Dryński,  ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z FIZYKI , PWN Warszawa
4