Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imię :					Symbol grupy ED. 3.4
Data wyk. Ćwiczenia 1998-01-12		Symbol ćwiczenia 5.1	Temat zadania: Pomiary SEM ogniwa metodą kompensacji.
	ZALICZENIE		Ocena	Data	Podpis

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie siły elektromotorycznej źródła napięcia stałego metodą kompensacji.

2.Wstęp teoretyczny:

Metoda kompensacji została opracowana przez Poggendorfa. W czasie pomiarów SEM tą metodą ogniwo pozostaje otwarte. Mostek Poggendorfa stanowią dwa obwody odpowiednio ze sobą połączone :

Obwód główny składa się ze źródła napięcia stałego ε_B ,mikroamperomierza i potencjometru , zaś obwód boczny tworzą : badane ogniwo ε_x (=E) i galwanometr G. Siła elektromotoryczna ε_B musi być większa od siły elektromotorycznej ε_x . Pomiar polega na znalezieniu takiego punktu C na potencjometrze, dla którego różnica potencjałów V_A-V_c będzie dokładnie równa ε_x .W tej sytuacji prąd w obwodzie bocznym nie płynie a siła elektromotoryczna jest skompensowana różnicą potencjałów V_A-V_c .

Jeśli opór potencjometru na odcinku AC jest równy R_x , a w obwodzie głównym płynie prąd o natężeniu i , to różnica potencjałów V_A-V_c =i*R_x ,więc:

ε_x = i* R_x .

W obwodzie bocznym można umieścić (zamiast ogniwa badanego) ogniwo wzorcowe o sile elektromotorycznej ε_o ;kompensację wykonuje się wówczas przy wartości oporu R_o ,zatem:

ε_o =i*R_{o .}

Po podzieleniu stronami ostatnich dwóch równości otrzymujemy :

3.Tabela pomiarowa:

rodzaj ogniwa	i	Rx	εo	Ro	εx	εx
		A *10^-5	Ω	V	Ω	V	V
	ogniwo w postaci baterii R20	100,3	1610	1,06	1050	1,62	1,6
		140	1150			760		1,6
		160	1010			660		1,62
		200	760			530		1,52
		220	710			460		1,64
		250	640			420		1,61

4.Rachunek błędu:

Błąd maksymalny metodą różniczkowania :

błąd policzony dla pomiaru nie różniącego się od wartości średniej :

Błąd względny maksymalny :

ε_x = E = ( 1,6 ± 0,016 ) V

5.Wnioski:

Na wyliczony błąd złożyły się błędy związane z :

-klasą użytego mikroamperomierza

-klasą opornicy dekadowej (poszczególnych jej zakresów).

Jak widać ta metoda pomiaru siły elektromotorycznej jest bardzo dokładna jeśli użyje się przyrządów o dużej klasie dokładności i przeprowadzi pomiary dla różnych wartości prądu .

1

A

B

ε_x

ε_o