Залежність сили струму від напруги у колі для неідеального джерела живлення

Під час виконання досліду ми перевіряємо закон Ома для повного кола, за умови постійного опору, з ідеальним та неідеальним джерелом живлення.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Illustration

блок живлення

Illustration

блок“неідеальне джерело”

Illustration

резисторна 50 Ом

Illustration

з’єднувальні провідники

Додаткове обладнання:

 комп’ютер або лептоп локальна Wi-Fi мережа

Досліджуємо:

 Закон Ома для кола з ідеальним джерелом живлення має такий вигляд:

Illustration

де I – сила струму у колі, U – вихідна напруга джерела живлення (його ЕРС), R – опір кола. Закон Ома для кола з неідеальним джерелом живлення має такий вигляд:

Illustration

де E – ЕРС джерела живлення, r – внутрішній опір джерела живлення. Отож, сила струму в колі з неідеальним джерелом буде дещо нижчою ніж в колі з ідеальним джерелом живлення, за умови однакового опору кола та однакових значень ЕРС.

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.
2. Складаємо електричне коло за схемою:

Illustration

3. Вмикаємо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму.4. Приєднуємо комп’ютер до web-інтерфейсу блоку живлення, переходимо на вкладку побудови вольт-амперної характеристики досліджуваного приладу. У нашому випадку досліджуємо резистор. Детальніше про приєднання блока живлення до комп’ютера див. інструкцію та дослід Підключення блока живлення та мультиметра до мережі та комп’ютера.5. Встановлюємо дослідний діапазон з 0 до 5 В. Тепер у web-інтерфейсі блока живлення запускаємо виконання експерименту.6. Після завершення вимірів, модифікуємо наше коло наступним чином: клеми блоку живлення з’єднуємо із першою групою контактів блоку “неідеальне джерело”. Другу групу контактів блоку з’єднуємо із контактами резистора на 50 Ом:

Illustration

7. Не змінюючи налаштувань у web-інтерфейсі блоку живлення, запускаємо нове дослідження.8. Дочекавшись завершення вимірів, аналізуємо отримані графіки вольт-амперної характеристики резистора з опором 50 Ом для ідеального та неідеального джерел живлення:

Illustration

Переконуємося, що обидва графіки лінійні, але графік для неідеального джерела живлення розташовується дещо нижче від графіка для ідеального джерела. Це вказує на те, що неідеальне джерело живлення володіє додатковим внутрішнім опором, яке відсутнє у ідеального джерела живлення.

Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми перевірили закон Ома для повного кола, за умови постійного опору, з ідеальним та неідеальним джерелом живлення.

Custom block