Главная | Обратная связь

Вимірювання напруги різних джерел струму за допомогою демонстраційного електрометра

Потрібно: електрометр демонстраційний з конденсатором, високовольтний перетворювач, батарея акумуляторів, гальванічні елементи, провідник на ізолюючій ручці, провідники.

Кут відхилення стрілки демонстраційного електрометра залежить від напруги між стержнем і корпусом приладу. Це використовують в дослідах. Один полюс джерела приєднують до корпусу електрометра, а другий - до його стержня. Приєднують електрометр до виходів високовольтного перетворювача "Розряд -1" на 5 кВ і 25 кВ. Спостерігають відхилення стрілки електрометра на різні кути. Дослід можна провести з електрофорною машиною при різних напругах між її кондукторами.

Якщо приєднувати електрометр до полюсів в низьковольтних джерел струму (акумуляторів, батарейок), то відхилення стрілки приладу не помітно через його низьку чутливість. У цих випадках напругу можна виміряти, якщо скористатись конденсатором. Для цього збирають установку за мал.10. На стержень електрометра надівають один диск конденсатора. Другий диск з ізолюючою ручкою ставлять на перший і з'єднують його з корпусом електрометра і одним з полюсів джерела струму. Другий полюс джерела за допомогою дротини з ізолюючою ручкою на короткий час з'єднують з стержнем електрометра. Знімають верхній диск конденсатора. Оскільки ємність приладу у багато разів зменшується, то при незмінному заряді напруга в стільки ж разів зростає і стрілка відхиляється на значний кут. Повторення досліду дає той же результат. Якщо збільшити кількість банок акумулятора або послідовно з'єднати дві батарейки і повторити дослід, то стрілка приладу відхилиться на більший кут. Диски конденсаторів повинні бути очищені від пилу і не мати подряпин. При наявності подряпин на дисках між ними прокладають тонку полімерну плівку.

6. Залежність напруги на полюсах джерела від навантаження. Визначення внутрішнього опору джерела струму

Як джерело струму можна взяти три елементи для кишенькового ліхтарика Електричне коло складають за схемою, показаною на мал.11. Демонстраційні амперметр і вольтметр мають шунт на З А і додатковий опір на 5 В. Реостатом змінюють зовнішній опір кола і встановлюють залежність напруги на полюсах джерела від сили струму в колі. Результати заносять у таблицю.

За результатами досліду будують графік (мал. 12). Продовжують пряму до перетину з осями координат. Точка А на осі струму відповідає силі струму короткого замикання, а точка В на осі напруги відповідає ЕРС джерела. Проведемо з точки В пряму Е=соnst паралельно осі струму. Для будь-якого начення сили струму відрізок від осі струму до похилої прямої відповідає спаду напруги на зовнішній частині кола (напрузі на полюсах джерела струму, а від похилої прямої до прямої Е=const – спад напруги на внутрішньому опорі джерела струму. Визначивши за графіком ЕРС джерела і силу струму короткого замикання, можна обчислити внутрішній опір джерела струму: .