ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
7
Выберем направление обхода контура от точки 1 к
точке 2 (см. рис. 4), а за положительное направление тока
примем направление от точки 2 к точке 1, тогда в
соответствии с обобщённым законом Ома для участка
цепи можно записать
12 2 0 12 2 0
()
I
R или IR
ϕ
ϕε ϕϕε
−−=− −=− (7)
021
()IR R
ε
ε
+=± (8)
Здесь знак "+" будет при согласном подключении ε
2
и ε
1
а
знак "-" при встречном.
Из (8) может быть найдено выражение для
величины тока в цепи
21
0
I
R
R
ε
ε
±
=
+
(9)
Как видно из (9), изменяя величину Е
1
можно
изменять и силу тока. При согласном включении ε
2
и ε
1
сила тока І растёт с ростом ε
1
. Из (7) видно, что разность
потенциалов φ
1
– φ
2
при этом линейно уменьшается и
может достигнуть нулевого значения. При дальнейшем
росте тока разность потенциалов на концах участка меняет
знак на противоположный.
Если ε
1
включена навстречу ε
2
, величина тока І
уменьшается с ростом ε
1
и при ε
2
= ε
1
становится равной
нулю. При этом согласно (7) φ
1
– φ
2
= ε
2
, т. е. в момент
компенсации тока вольтметр измеряет величину ε
2
. Вольтметр
покажет положительное значение ε
2
, т. к. φ
1
> φ
2
а к точке 2
присоединена положительная клемма вольтметра.
Дальнейший рост ε
1
приводит к изменению направления
тока в цепи.
Цель работы: изучение зависимости разности
потенциалов на участке цепи, содержащем ЭДС, от силы
тока; расчёт ЭДС и полного сопротивления этого участка.
8
Приборы и принадлежности:
- лабораторный модуль
- источник питания типа «Марс»
- мультиметр
Параметры работы:
-напряжение источника питания ε2____________5 В.
-напряжение источника питания ε1________0 - 10 В.
Примечание: белый провод от модуля подсоединяется
к однополюсной розетке источника со знаком " + ".
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему лабораторной установки (см. рис.
4). Источник с ЭДС ε
1
через разъёмы 5,6 включить
встречно источнику с ЭДС ε
2
(рис. 5,а). Вольтметр
подключить к разъёмам 1,2, а амперметр к разъёмам 3,4.
2. Подключить к сети лабораторный модуль и
источники питания. Включить измерительные приборы.
3. Установить напряжение источника питания ИП2 с
ЭДС ε
2
равное 5 В.
4. Установить напряжение источника питания ИП1 с
ЭДС ε
1
равное 3 В. Изменяя напряжение ε
1
в пределах 3-8 В
с интервалом в 1 В, измерить значения тока и разности
потенциалов на участке ε
2
– R
0
. Занести результаты
измерений в таблице 1.
Таблица 1
Встречное включение ε
1
и ε
2
Согласное включение ε
1
и ε
2
ε
1
,В І, мА φ
1
– φ
2
, В І, мА φ
1
– φ
2
, В
Выберем направление обхода контура от точки 1 к Приборы и принадлежности:
точке 2 (см. рис. 4), а за положительное направление тока - лабораторный модуль
примем направление от точки 2 к точке 1, тогда в - источник питания типа «Марс»
соответствии с обобщённым законом Ома для участка - мультиметр
цепи можно записать
Параметры работы:
(ϕ1 − ϕ 2 ) − ε 2 = − IR0
или ϕ1 − ϕ2 = ε 2 − IR0 (7) -напряжение источника питания ε2____________5 В.
I ( R + R0 ) = ε 2 ± ε1 (8) -напряжение источника питания ε1________0 - 10 В.
Здесь знак "+" будет при согласном подключении ε2 и ε1 а
знак "-" при встречном. Примечание: белый провод от модуля подсоединяется
Из (8) может быть найдено выражение для к однополюсной розетке источника со знаком " + ".
величины тока в цепи
ε ±ε Порядок выполнения работы
I= 2 1 (9)
R + R0 1. Собрать схему лабораторной установки (см. рис.
Как видно из (9), изменяя величину Е1 можно 4). Источник с ЭДС ε1 через разъёмы 5,6 включить
изменять и силу тока. При согласном включении ε2 и ε1 встречно источнику с ЭДС ε2 (рис. 5,а). Вольтметр
сила тока І растёт с ростом ε1. Из (7) видно, что разность подключить к разъёмам 1,2, а амперметр к разъёмам 3,4.
потенциалов φ1 – φ2 при этом линейно уменьшается и 2. Подключить к сети лабораторный модуль и
может достигнуть нулевого значения. При дальнейшем источники питания. Включить измерительные приборы.
росте тока разность потенциалов на концах участка меняет 3. Установить напряжение источника питания ИП2 с
знак на противоположный. ЭДС ε2 равное 5 В.
Если ε1 включена навстречу ε2, величина тока І 4. Установить напряжение источника питания ИП1 с
уменьшается с ростом ε1 и при ε2 = ε1 становится равной ЭДС ε1 равное 3 В. Изменяя напряжение ε1 в пределах 3-8 В
нулю. При этом согласно (7) φ1 – φ2 = ε2, т. е. в момент с интервалом в 1 В, измерить значения тока и разности
компенсации тока вольтметр измеряет величину ε2. Вольтметр потенциалов на участке ε2 – R0. Занести результаты
покажет положительное значение ε2, т. к. φ1 > φ2 а к точке 2 измерений в таблице 1.
присоединена положительная клемма вольтметра.
Дальнейший рост ε1 приводит к изменению направления Таблица 1
тока в цепи.
Встречное включение ε1 Согласное включение ε1 и ε2
и ε2
Цель работы: изучение зависимости разности
потенциалов на участке цепи, содержащем ЭДС, от силы ε1,В І, мА φ1 – φ2 , В І, мА φ1 – φ2 , В
тока; расчёт ЭДС и полного сопротивления этого участка.
7 8
