← Barcha ishlarFizLabish №14
Laboratoriya ishi №14

Tok manbaining EYuK va ichki qarshiligini aniqlash

Ishdan maqsad: tok manbayining elektr yurituvchi kuchi (EYuK) va ichki qarshiligini tajriba yo'li bilan aniqlash.

1. Qurilmadan foydalanish yo'riqnomasi

Tajribani boshlashdan oldin jihozlar va xavfsizlik qoidalari bilan tanishing.

Kerakli jihozlar

  • Laboratoriya universal tok manbai
  • Voltmetr
  • Ampermetr
  • Turli qiymatdagi qarshiliklar (R₁ va R₂)
  • Kalitlar (K₁ va K₂)
  • Ulash simlari

Xavfsizlik qoidalari

  • Ulanishlarni tok manbayiga ulashdan oldin tekshiring.
  • Nam qo'l bilan elektr jihozlariga tegmang.
  • Qurilma ishlayotganda simlarni uzmang.
  • Asboblarning maksimal chegarasidan oshmang.
  • Ish tugagach tok manbani o'chiring va zanjirni ajrating.

Qurilmani ulash tartibi

  1. Ampermetr zanjirga ketma-ket ulanadi.
  2. Voltmetr tok manbai qutblariga parallel ulanadi — u tashqi kuchlanishni o'lchaydi.
  3. Qarshiliklar K₁ va K₂ kalitlari orqali navbat bilan ulanadi.

2. Nazariy qism

EYuK, ichki qarshilik va to'liq zanjir uchun Om qonuni.

Elektr yurituvchi kuch (EYuK) — tok manbayi ichidagi begona kuchlarning 1 C zaryadni ko'chirishda bajaradigan ishiga teng bo'lgan fizik kattalik. Birligi — volt (V).

ℇ = Aq

Har qanday tok manbayi ichida elektr tokiga qarshilik ko'rsatuvchi muhit mavjud — bu ichki qarshilik (r) deyiladi. To'liq zanjir uchun Om qonuni:

I = ℇR + r yoki: ℇ = U + I·r — bu yerda U — tashqi zanjirdagi kuchlanish.

Tajribada zanjirga navbat bilan ikki xil tashqi qarshilik (R₁ va R₂) ulab, har biri uchun tok kuchi va kuchlanishni o'lchab, ikkita tenglamadan EYuK va ichki qarshilik aniqlanadi:

ℇ = U₁·I₂ − U₂·I₁I₂ − I₁ (1)
r = U₁ − U₂I₂ − I₁ (2)
Diqqat: ikkita turli qarshilik ishlatiladi, chunki ikkita noma'lum (ℇ va r) ni topish uchun kamida ikkita mustaqil tenglama kerak.

3. Ishni bajarish tartibi

K₁ va K₂ kalitlarini navbat bilan ulang, o'lchovlarni qayd eting — ℇ va r avtomatik hisoblanadi.

  1. K₁ ni ulang (K₂ uzilgan) — ampermetr va voltmetr ko'rsatishlarini qayd eting.
  2. K₁ ni uzing, K₂ ni ulang — ampermetr va voltmetr ko'rsatishlarini qayd eting.
  3. Ikkala o'lchov asosida ℇ va r formulalar bo'yicha hisoblanadi.
  4. Tajribani kamida 3 marta takrorlang.
Elektr zanjiri
r K₁ R₁ K₂ R₂ A V ℇ,r

K₁ va K₂ ustiga bosib navbat bilan ulang. Ikkisi ham uzilgan.

1. K₁ → I₁, U₁ 2. K₂ → I₂, U₂ 3. ℇ, r hisoblash
O'lchov asboblari
U = 0.00 V
I = 0.000 A
Joriy o'qishlar
0 ta o'lchov
1-jadval — EYuK ni aniqlash
№I₁,AU₁,VI₂,AU₂,V ℇ,Vℇ̄,VΔℇ,VΔℇ̄,Vχ,%
Tajriba boshlanmagan.
ℇ̄
—
Δℇ̄
—
χ = Δℇ̄/ℇ̄·100%
—
2-jadval — Ichki qarshilikni aniqlash
№I₁,AU₁,VI₂,AU₂,V r,Ωr̄,ΩΔr,ΩΔr̄,Ωχ,%
Tajriba boshlanmagan.
r̄
—
Δr̄
—
χ = Δr̄/r̄·100%
—

4. Mustaqil hisoblash

K₁ va K₂ ni navbat bilan ulang, asboblarni o'qing va ℇ, r ni mustaqil hisoblang.

Elektr zanjiri
r K₁ R₁ K₂ R₂ A V ℇ,r

K₁ va K₂ ustiga bosing. Ikkisi ham uzilgan.

O'lchov asboblari
U = 0.00 V
I = 0.000 A
K₁ ulanganda I₁, U₁ ni; K₂ ulanganda I₂, U₂ ni o'qib jadvalga yozing.
O'lchovlar va hisob-kitob
№I₁,AU₁,VI₂,AU₂,Vℇ,Vr,Ω
1
2
3

ℇ = (U₁·I₂ − U₂·I₁)/(I₂ − I₁)    r = (U₁ − U₂)/(I₂ − I₁)

Yakuniy hisob-kitob

4. Nazorat savollari

Quyidagi savollarga avval mustaqil javob bering, so'ngra namunaviy javob bilan solishtiring.

1Elektr yurituvchi kuch (EYuK) nima?▼
Namunaviy javobEYuK — tok manbayi ichidagi begona (notokli) kuchlarning birlik musbat zaryadni manfiy qutbdan musbat qutbga ko'chirishda bajaradigan ishi. U tok manbayi zanjirda tok hosil qilish qobiliyatini ifodalaydi.
2EYuK qanday birlikda o'lchanadi?▼
Namunaviy javobSI tizimida EYuK birligi — volt (V). 1 V = 1 J/C, ya'ni 1 kulon zaryadni ko'chirish uchun 1 joul ish sarflanadi.
3Tok manbayining ichki qarshiligi nima?▼
Namunaviy javobIchki qarshilik — tok manbayining o'z ichidagi muhitning (elektrolitning, yarim o'tkazgichning va h.k.) elektr tokiga ko'rsatadigan qarshiligi. U r bilan belgilanadi va om (Ω) da o'lchanadi.
4Ichki qarshilikning paydo bo'lish sababi nimada?▼
Namunaviy javobTok manbayi ichidagi zaryad tashuvchilar (ionlar, elektronlar) harakatlanayotganda muhit molekulalari bilan to'qnashadi va ularning harakatiga qarshilik ko'rsatiladi. Shuning uchun har qanday tok manbayi ichki qarshilikka ega.
5To'liq zanjir uchun Om qonunini yozing.▼
Namunaviy javobTo'liq zanjir uchun Om qonuni: I = ℇ/(R+r), bu yerda I — tok kuchi, ℇ — EYuK, R — tashqi qarshilik, r — ichki qarshilik. Yoki: ℇ = U + I·r, ya'ni EYuK tashqi va ichki kuchlanishlar yig'indisiga teng.
6Voltmetr zanjirga qanday ulanadi?▼
Namunaviy javobVoltmetr kuchlanishi o'lchanayotgan qismga parallel ulanadi. Bu tajribada u tok manbai qutblariga parallel ulangan — shunda tashqi kuchlanish U o'lchanadi.
7Ampermetr zanjirga qanday ulanadi?▼
Namunaviy javobAmpermetr zanjirga ketma-ket ulanadi, chunki zanjirdan o'tayotgan tokni o'lchashi kerak. Uning ichki qarshiligi juda kichik bo'lishi kerak.
8Nima uchun tajribada ikkita turli qarshilikdan foydalaniladi?▼
Namunaviy javobIkkita noma'lum kattalik (ℇ va r) ni topish uchun kamida ikkita mustaqil tenglama kerak. Ikki turli qarshilikda o'lchov olib, ikkita tenglamali sistema hosil qilinadi va undan ℇ hamda r aniqlanadi.
9Agar tashqi qarshilik ortsa, tok kuchi qanday o'zgaradi?▼
Namunaviy javobI = ℇ/(R+r) formulasiga ko'ra, tashqi qarshilik R ortsa, maxraj kattalashadi va tok kuchi I kamayadi.
10Ichki qarshilik juda kichik bo'lsa, tok manbayi qanday xususiyatga ega bo'ladi?▼
Namunaviy javobAgar r ≈ 0 bo'lsa, ℇ ≈ U, ya'ni manba qutblaridagi kuchlanish deyarli EYuK ga teng bo'ladi va yuklanishga bog'liq bo'lmaydi — bunday manba ideal kuchlanish manbai deyiladi.
11Tajribada o'lchash xatolari qanday sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin?▼
Namunaviy javobAsboblarning aniqlik sinfi bilan bog'liq instrumental xatoliklar; kontaktlardagi qo'shimcha qarshilik; voltmetrning chekli qarshiligi (kichik tok oladi); tok o'tganda qarshiliklardagi issiqlik va ularning qiymati o'zgarishi; shkalani o'qishdagi subyektiv xatoliklar.
12Ushbu laboratoriya ishidan qanday xulosa chiqarish mumkin?▼
Namunaviy javobTajriba asosida: tok manbayining EYuK va ichki qarshiligi ikkita turli tashqi qarshilikdagi o'lchovlar orqali aniqlanishi mumkin; EYuK har doim tashqi kuchlanishdan katta; ichki qarshilik mavjudligi sababli manba qutblaridagi kuchlanish tokka bog'liq bo'ladi.
← Barcha laboratoriya ishlari