WST
P TEORETYCZNY

Si
a elektromotoryczna jest si

wprawiaj
c
w ruch uporz
dkowany no
niki
adunku - elektrony (w metalach) i jony (w elektrolitach). Przyczyn
powstawania si
y elektromotorycznej mog
by
:

procesy chemiczne - w ogniwach i akumulatorach;

procesy elektromagnetyczne - w pr
dnicach pr
du sta
ego i zmiennego;

procesy termoelektryczne - w termoogniwach lub termometrach;

procesy fotoelektryczne - fotoogniwach.

Zale
no

nat

enia pr
du p
yn
cego w obwodzie ogniwa i rezystora o rezystancji R_Z od si
y elektromotorycznej E wyra
ona jest prawo Ohma dla odwodu zamkni
tego

E = I R_Z + I R_W = U + I R_W. (1)

Sk
adnik U = I R_Z wyra
a spadek napi
cia na rezystancji zewn
trznej. Jest ono nazywane napi
ciem na biegunach
r�d
a pr
du, albo kr�tko napi
ciem
r�d
a. Sk
adnik I R_W wyra
a spadek napi
cia na rezystancji R_W.

Ka
de
r�d
o pr
du ma dwie wielko
ci charakterystyczne (sta
e dla danego
r�d
a): si

elektromotoryczn
E i rezystancj
wewn
trzn
R_W.

Z r�wnania (1) wynika,
e przy obci

eniu
r�d
a (tzn. przy poborze pr
du) napi
cie na rezystancji wewn
trznej ro
nie wraz ze wzrostem obci

enia, natomiast napi
cie na jego biegunach staje si
mniejsze od si
y elektromotorycznej E i to tym bardziej, im silniej obci

one jest
r�d
o pr
du.

U = I R_Z < E

To zmniejszanie si
napi
cia na biegunach
r�d
a wskutek jego obci

enia coraz silniejszym pr
dem nazywamy charakterystyk
pracy
r�d
a.

Jedn
z najprostszych metod okre
lenia si
y elektromotorycznej jest metoda kompensacyjna, polegaj
ca na por�wnaniu mierzonego napi
cia U_X lub si
y elektromotorycznej E_X z warto
ci
wzorcow
napi
cia U_W lub si
y elektromotorycznej E_W na podstawie przep
ywu pr
du przez
r�d
o tych napi

U_N lub si

elektromotoryczn
E_N. W�wczas I = 0, czyli IR_W=0 wi
c nie ma spadku napi

na rezystancji wewn
trznej
r�d
a.
r�d
o napi

badanego i wzorcowego s
po

czone przeciwstawnie, a jako wska
nik pr
du s
u
y czu
y galwanometr G.

OBLICZENIA

1. Si
a elektromotoryczna:

E[mV] I[mA] U[mV]

1	926,03
2	925,98
3	925,96
4	925,93
5	925,89
6	925,88
7	925,87
8	925,86
9	925,85
10	925,79
0,5		920,24
1,0		917,28
1,5		914,89
2,0		912,89
2,5		911,08

Otrzymane warto
ci nale
y pomno
y
przez 5

rednia arytmetyczna si
y elektromotorycznej - E
_r = 4,62952 [V]

redni b

d kwadratowy
, po podstawieniu otrzymujemy warto

� = 0,0106

2. Charakterystyka pracy
r�d
a:

Rezystancja wewn
trzna:

U = E
_r - IR_W

R_w [
] I[mA]

0,19879802	0,5
0,19817998	1
0,19768497	1,5
0,19727413	2
0,19690427	2,5

Moc czerpana ze
r�d
a: Moc wydzielana na rezystancji wewn.
r�d
a:

P = UI P_r = (E-U)I

P[
W] I[mA] P_r[
W] I[mA]

460,12	0,5
917,28	1
1372,335	1,5
1825,78	2
2277,7	2,5

1854,64	0,5
3712,24	1
5571,945	1,5
7433,26	2
9296,1	2,5

Moc teoretyczna:

P = IE - I²R_w P_r = I²R_W

[W] [W]

0,002315
0,004629
0,006944
0,009258
0,011573
4,96995E-08
1,9818E-07
4,44791E-07
7,89097E-07
1,23065E-06

WNIOSKI

Celem
wiczenia by
o zbadanie si
y elektromotorycznej oraz charakterystyki jej pracy.

Warto

jej jest r�wna :

E
_r = 4,62952 [V]

Z wykresu mo
na odczyta
,
e przy pobieraniu coraz wi
kszego pr
du warto

si
y elektromotorycznej zaczyna male
. Tak
e z wykres�w zale
no
ci mocy od pr
du mo
na wywnioskowa
,
e moc wzrasta razem z pobieraniem pr
du.

Otrzymane wyniki s
obarczone r�
nymi b

dami dlatego te
nie s
one dok
adne. Na dok
adno

wynik�w wp
ywa odczyt napi
cia z woltomierza, a tak
e dok
adno

ustawienia temperatury otoczenia oraz w
a
ciwego pr
du, kt�ry jest potrzebny do dalszych pomiar�w.

Prac
wykona
:..............................................................................................dnia ...........20.......r.

(podpis)

Uwagi prowadz
cego
wiczenia:

---