 |
|
Закон Ома для повного кола
Потрібно: гальванічний елемент демонстраційний, вольтметр демонстраційний з додатковим опором на 1В—2 шт., амперметр демонстраційний з шунтом на 1 А, реостат на 20 Ом, два щупи, додатковий опір 9 кОм, вимикач, провідники.
У досліді використовується демонстраційний гальванічний елемент (мал.7, 8). У гальванічний елемент наливають розчин такого складу : 100 частин води, 37 частин Н2 SO4 і 16 частин К2Сг2О7. Добре зачищені мідну і цинкову пластинки закріплюють у тримачах 1 і 2, що слугують полюсами гальванічного елемента. У тримачах 3 і 4 закріплюють два щупи, їх виготовляють з мідної дротини малого діаметра в хлорвініловій ізоляції, на одних кінцях ізоляцію трохи зрізають. Так виготовлені щупи можна близько підводити до пластин елемента. Установку збирають за малюнком 24.8. Фіксують покази вольтметра при розімкнутому вимикачі. Звертають увагу на те, що покази вольтметра не змінюються при зміні відстані між електродами та глибині їх занурення у розчин. Отже, покази вольтметра (біля 1 В) для даного джерела струму є постійна величина, що характеризує дане джерело струму і не залежить від геометричних розмірів електродів, її називають електрорушіною силою джерела струму.
Якщо замкнути коло, то амперметр покаже наявність струму у колі, але тепер вольтметр буде давати уже інші покази - менші. Залишимо опір зовнішнього кола незмінним і будемо змінювати відстань між електродами та глибину їх занурення у розчин. При цьому будуть змінюватись покази і амперметра, і вольтметра. Пояснюють це зміною внутрішнього опору елемента. Змінюють зовнішній опір і спостерігають зміну показів вольтметра, тобто зміну напруги на полюсах джерела струму.
Далі в дослідах вимірюють напругу на зовнішній і внутрішній ділянках кола одночасно при зміні опору реостата. Для цього щупи підводять ближче до електродів. Установку збирають за схемою, яка показана на малюнку.9. Змінюють опір реостата так, щоб вольтметр V, показував 0,9 В, 0,8 В, 0,7 В, 0,6 В, 0,5 В. При цьому фіксують покази другого вольтметра і дані досліду заносять у таблицю.
| № з/п досліду | Спад напруги , В | ||
| На зовнішній ділянці кола U1, | На внутрішній ділянці кола U2 | На всьому колі | |
| 1. |
В усіх дослідах спад напруги на всьому колі, що дорівнює U1+U2 в межах похибок вимірювання є величиною сталою, що дорівнює ЕРС джерела струму. Цим експериментом підтверджують закон Ома для повного кола. Справді:
E=U1+U2=IR+Ir.
Звідси: І = 