E5.1-1.doc

Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

1.Cel ćwiczenia:

              Celem ćwiczenia było wyznaczenie siły elektromotorycznej źródła napięcia stałego metodą kompensacji.

2.Wstęp teoretyczny:

eo

ex

B

A

              Metoda kompensacji została opracowana przez Poggendorfa. W czasie pomiarów SEM tą metodą ogniwo pozostaje otwarte. Mostek Poggendorfa stanowią dwa obwody odpowiednio ze sobą połączone :

Obwód główny składa się ze źródła napięcia stałego eB ,mikroamperomierza i potencjometru , zaś obwód boczny tworzą : badane ogniwo ex (=E) i galwanometr G. Siła elektromotoryczna eB musi być większa od siły elektromotorycznej ex . Pomiar polega na znalezieniu takiego punktu C na potencjometrze, dla którego różnica potencjałów VA-Vc będzie dokładnie równa ex .W tej sytuacji prąd w obwodzie bocznym nie płynie a siła elektromotoryczna jest skompensowana różnicą potencjałów VA-Vc .

              Jeśli opór potencjometru na odcinku AC jest równy Rx , a w obwodzie głównym płynie prąd o natężeniu i , to różnica potencjałów VA-Vc =i*Rx ,więc:

ex = i* Rx .

              W obwodzie bocznym można umieścić (zamiast ogniwa badanego) ogniwo wzorcowe o sile elektromotorycznej eo ;kompensację wykonuje się wówczas przy wartości oporu Ro ,zatem:

                                          eo =i*Ro .

Po podzieleniu stronami ostatnich dwóch równości otrzymujemy :

3.Tabela pomiarowa:

4.Rachunek błędu:

Błąd maksymalny metodą różniczkowania :

błąd policzony dla pomiaru nie różniącego się od wartości średniej :

Błąd względny maksymalny :

ex = E = ( 1,6 ± 0,016 ) V

5.Wnioski:

              Na wyliczony błąd złożyły się błędy związane z :

-klasą użytego mikroamperomierza

-klasą opornicy dekadowej (poszczególnych jej zakresów).

              Jak widać ta metoda pomiaru siły elektromotorycznej jest bardzo dokładna jeśli użyje się przyrządów o dużej klasie dokładności i przeprowadzi pomiary dla różnych wartości prądu .

3