Nr ćwiczenia 201	Data wykonania ćwiczenia 03.11.2004	Kierunek studiów Mechanika i Budowa Maszyn	Grupa M4
Wykonała Grzegorz Rzepka	Data oddania sprawozdania 17.11.2004	Semestr III	Ocena
Prowadzący Dr Izabela Hanyż	Temat ćwiczenia Wyznaczanie siły elektromotorycznej ogniw metodą kompenensacji

Wyznaczanie siły elektromotorycznej ogniw metodą kompenensacji

Wstęp teoretyczny:

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:

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:

Stosując do tego układu II prawo Kirchhoffa 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.

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

SEM nieznanego ogniwa liczymy ze wzoru:

Błąd liczymy ze wzoru:

przy czym ΔR zależy od wartości R i obliczamy ją korzystając z poniższej tabelki:

R [Ω]	1000	100	10	1	0,1
Δ R [Ω]	0,05%	0,05%	0,05%	0,1%	0,5%

Pomiary:

R1 + R2 [Ω]	R1 [Ω]	Δ R1 [Ω]	R'1 [Ω]	Δ R'1 [Ω]	x [V]	Δx [V]
8000	1603	0,80	2360	1.18	1.49918	0.00150
10000	2004	1.00	2950	1.48	1.49899	0.00150
12000	2405	1.20	3539	1.77	1.49844	0.00150

=1.49887 [V]

= 0,0 [V]

= 0,00150 [V]

= 0,0 [V]

Wynik: _x = 1,49887 [V] ± 0,00150 [V]

Wnioski

Uzyskane wyniki mieszczą się w błędzie. Błąd mógł być spowodowany przez błąd systematyczny pomiaru oporu jak również przez subiektywny pomiar wychylenia wskazówki galwanometru. Można wnioskować, że ćwiczenie zostało wykonane poprawnie.

---