9. ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ТОКА

Цель работы:

Научиться измерять ЭДС источника тока и косвенными измерениями определять его внутреннее сопротивление.

Оборудование:

• Аккумулятор или батарейка для карманного фонаря
• Вольтметр
• Амперметр
• Реостат
• Ключ

Указания к работе:

• При разомкнутом ключе (рис. Л.9) ЭДС источника тока равна напряжению на внешней цепи.
• В эксперименте источник тока замкнут на вольтметр, сопротивление которого R₁ должно быть много больше внутреннего сопротивления г источника тока.
• Обычно сопротивление источника тока достаточно мало, поэтому для измерения напряжения можно использовать школьный вольтметр со шкалой 0-6 В и сопротивлением R₁ = 900 Ом.
• Так как R₁ >> г, отличие % от U не превышает десятых долей процента, а потому погрешность измерения ЭДС равна погрешности измерения напряжения.
• Внутреннее сопротивление источника тока можно измерить косвенным путём, сняв показания амперметра и вольтметра при замкнутом ключе.
• Действительно, из закона Ома для полной цепи (см. §106) получаем \( \varepsilon = U + Ir \), где U = IR – напряжение на внешней цепи (R – сопротивление реостата). Поэтому \( r = \frac{\varepsilon_{пр} - U_{пр}}{I_{пр}} \).
• Для измерения силы тока в цепи можно использовать школьный амперметр со шкалой 0-2 А.
• Максимальные погрешности измерений внутреннего сопротивления источника тока определяются по формулам \( \varepsilon_{пр} = \frac{\Delta U}{U_{пр}} + \frac{\Delta I}{I_{пр}} \), \( \Delta r = r_{пр} \varepsilon_{r_{пр}} \)