202 |
23,11,2001 |
Wasielak Daniel |
Wydział BMiZ |
Semestr III |
Grupa M-7 |
Prowadzący: mgr inż.Juliusz Zieliński
|
Przygotowanie:
|
Wykonanie: |
Ocena ostat.: |
Temat: Wyznaczanie siły elektromotorycznej ogniw metodą kompenensacji
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:
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:
W drugiej części ćwiczenia ogniwo wzorcowe zastępuje się badanym ( SEM jest równe x ). W analogiczny sposób otrzymujemy równanie:
.
SEM nieznanego ogniwa:
.
Pomiary
Suma R1 i R2 ma być równa 10000
I2=0, I1=E1/(R1+R2)
E1=5V, E2=1,5V
Korzystając z równania -E0-R3I2+(I1-I2)R1=0 obliczam poszczególne opory na oporach R1 i R2.
E1 |
R1+R2 |
R1 |
R2 |
5V |
10000 |
2036,6 |
7963,4 |
|
8000 |
1629,28 |
6370,72 |
|
12000 |
2443,92 |
9556,08 |
1,5V |
12000 |
3600 |
6400 |
|
10000 |
3000 |
7000 |
|
8000 |
2400 |
7600 |