Radosław Smacki
I TM Cb
Wyznaczanie siły elektromotorycznej i oporności
wewnętrznej ogniwa.
Siła elektromotoryczna:
Źródło SEM B jest reprezentowane na rysunku przez baterię połączoną z oporem R. W obwodzie na zewnątrz B zachodzi przemieszczanie się dodatnich ładunków - kierunek prądu w obwodzie jest zgodny z ruchem wskazówek zegara.
Źródło SEM musi być zdolne do wykonania pracy na przesunięcie ładunków, które do niego dopływają. Na rysunku źródło powoduje ruch dodatnich ładunków od punktu o niższym potencjale poprzez źródło do punktu o wyższym potencjale
Źródło musi wykonać pracę dW nad dodatnim ładunkiem zmuszając go do ruchu w stronę o wyższym potencjale.
Praca przy przeniesieniu ładunku punktowego q z
jednej okładki na drugą w polu elektrycznym.
Można napisać, że jest to napięcie na źródle prądu, wtedy gdy przez to źródło nie płynie prąd.
Jeżeli dołączymy opór zewnętrzny R
To ε = Ir + IR, a U = ε - Ir.
Definicja oporności:
Jest to stosunek napięcia panującego w obwodzie do natężenia prądu przepływającego przez ten obwód.
Prawo Ohma:
Dla przewodnika natężenie I prądu przez niego przepływającego jest proporcjonalne do napięcia, czyli
. Jest to prawdą dla zamkniętego obwodu prądu stałego.
Definicje jednostek wielkości występujących w sprawozdaniu:
Definicja 1 Ampera
Dwa nieskończenie długie przewodniki równoległe leżące w odległości 1 metra. Przewodniki te oddziaływają na siebie siłą elektrodynamiczną. Jeżeli wartość tej siły wynosi F=2*10-7 na 1 metrze długości przewodnika to natężenie prądu w przewodniku wynosi 1 amper.
Definicja 1 Volta
1V - wolt - jednostka różnicy potencjałów elektrycznych (napięcia elektrycznego, siły elektromotorycznej) w układzie SI, określony także jako różnica potencjałów na końcach przewodnika, w którym przy przepływie prądu o stałym natężeniu 1 ampera wydziela się moc równa 1 watowi. (
)
Definicja 1 Coulomba
1 C = 1 A * 1 s - 1 kulomb jest równy ładunkowi, jaki przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika w ciągu 1 sekundy, jeżeli w przewodniku płynie prąd stały o natężeniu 1 ampera.
Definicja 1 Dżula
1 J = 1 N * 1 m - praca wykonana przez siłę 1 N na odcinku 1 metra.
Definicja 1 Niutona
1N = 1 kg * 1 m/s2 - siła, która nadaje masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s2
Definicja 1 metra
1 m - metr - długość równa 1650763,73 długości fali w próżni promieniowania odpowiadającego przejściu między poziomami 2p10, a 5d5 atomu kryptonu 86
Obecna definicja - metr jest to długość drogi przebytej w próżni przez światło w czasie 1/299792458 sek.
Część doświadczalna
Ogniwo B2:
X1=8,0 cm
X2=17,5 cm
E=2 [V]
Obliczanie błędu metodą różniczki zwykłej:
Wyznaczanie oporu wewnętrznego ogniwa: B2
R[Ω] |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
I[A] |
0,0082 |
0,0076 |
0,0068 |
0,0061 |
0,0057 |
0,0052 |
0,0049 |
0,0045 |
0,0041 |
r[Ω] |
111,2 |
123,71 |
128,43 |
135,25 |
136,22 |
140,6 |
142,36 |
149,3 |
153,28 |
Wartość średnia F i błąd wyznaczenia jej wartości:
F=135,59(4)