Determinarea experimentala a tensiunii electromotoare si a rezistentei interne pentru o sursa de curent continuu

Determinarea experimentala a tensiunii electromotoare si a rezistentei interne pentru o sursa de curent continuu

Principiul teoretic

Tensiunea electromotoare a sursei, E, este lucrul mecanic efectuat pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica de-a lungul intregului circuit.

Tensiunea electromotoare este o caracteristica constructiva a sursei care nu depinde de elementele circuitului exterior.

Sursa are un circuit interior, caracterizat prin rezistenta electrica r.

Pentru a masura tensiunea electromotoare si rezistenta interna ale unei surse se realizeaza un circuit ca cel din figura de mai jos.

Voltmetrul legat la bornele generatorului, cand intrerupatorul este deschis, masoara tensiunea , care este aproximativ egala cu tensiunea electromotoare E a sursei.

Atunci cand circuitul este inchis, voltmetrul masoara tensiunea la borne, .

a)      Circuitul deschis

Scriem legea lui Ohm pentru o portiune de circuit si pentru intregul circuit.

(ecuatia 1)

b)      Circuitul inchis

Se calculeaza rezistenta echivalenta a circuitului si se scriu legile lui Ohm pentru acest

circuit.

(ecuatia 2)

Din ecuatiile (1),(2) rezulta

(ecuatia 3)

Deoarece , r si E sunt constante, se observa ca depinde liniar de , adica

, iar (ecuatia 4).

Pentru a nu influenta functionarea circuitelor in care sunt introduse, voltmetrele au rezistente mari. Astfel putem considera ca si aplicand aceasta conditie in ecuatia (1) rezulta .

Din ecuatia (4) se calculeaza r, astfel:

Materiale necesare

• Sursa de tensiune;
• Cutie cu rezistoare de diferite valori;
• Intrerupator;
• Multimetru folosit pe functia de voltmetru;
• Conductoare.

Mod de lucru

Se realizeaza montajul conform schemei.

Se masoara tensiunea cu intrerupatorul deschis ().

Se inchide intrerupatorul si se masoara pentru diferite valori ale rezistoarelor.

Se trec rezultatele masuratorilor in tabelul de mai jos.

Se reprezinta grafic , si se determina din grafic.

Se calculeaza r.

Se determina erorile si cauzele lor.

Valori experimentale

Surse de erori

• Pierderi de tensiune din cauza rezistentei electrice a conductoarelor;
• Variatii ale valorilor masurate datorate efectului termic al curentului electric (efectul Joule);
• Se observa ca erorile absolute sunt mici;
• In realizarea graficului am eliminat punctul corespunzator determinarii cu numarul 3. deoarece acesta este departe de dreapta care uneste punctele graficului. Consider ca aceasta este o eroare mai mare.