Як визначити внутрішній опір джерела. Закон ома для повного ланцюга

Лабораторна робота № 8

Тема: «Визначення електрорушійної сили та внутрішнього опоруджерела струму».

Ціль:навчитися визначати електрорушійну силу та внутрішній опір джерела електричної енергії.

Обладнання: 1. Амперметр лабораторний;

2. Джерело електричної енергії;

3. З'єднувальні дроти,

4. Набір опорів 2 Ом та 4 Ом;

5. Перемикач однополюсний; ключ.

Теорія.

Виникнення різниці потенціалів на полюсах будь-якого джерела є результатом поділу у ньому позитивних та негативних зарядів. Цей поділ відбувається завдяки роботі, що здійснюється сторонніми силами.

Сили неелектричного походження, що діють на вільні носіїзаряду з боку джерел струму, називаються сторонніми силами.

При переміщенні електричних зарядів ланцюгом постійного струмусторонні сили, що діють усередині джерел струму, виконують роботу.

Фізична величина, що дорівнює відношенню роботи A ст сторонніх сил при переміщенні заряду q всередині джерела струму до величини цього заряду, називається електрорушійною силоюджерела (ЕРС):

ЕРС визначається роботою, що здійснюється сторонніми силами при переміщенні одиничного позитивного заряду.

Електрорушійна сила, як і різниця потенціалів, вимірюється в вольтах[В].

Щоб виміряти ЕРСджерела, треба приєднатидо нього вольтметр при розімкнутому ланцюгу.

Джерело струму є провідником і має певний опір, тому струм виділяє у ньому тепло. Цей опір називають внутрішнім опором джерелаі позначають r.

Якщо ланцюг розімкнуто, то робота сторонніх сил перетворюється на потенційну енергію джерела струму. При замкнутому ланцюгу цей потенційна енергіявитрачається роботу з переміщенню зарядів у зовнішній ланцюга з опором R і у внутрішній частині ланцюга з опором r , тобто. ε = IR + Ir .

Якщо ланцюг складається із зовнішньої частини опором R і внутрішнім опором r, то, згідно із законом збереження енергії, ЕРС джерела дорівнюватиме сумі напруг на зовнішньому і внутрішньому ділянках ланцюга, т.к. при переміщенні замкненим ланцюгом заряд повертається у вихідне положення , де IR- Напруга на зовнішній ділянці ланцюга, а Ir- Напруга на внутрішньому ділянці ланцюга.

Таким чином, для ділянки ланцюга, що містить ЕРС:

Ця формула висловлює закон Ома для повного ланцюга : сила струму у повному ланцюзі прямо пропорційна електрорушійній силі джерела і обернено пропорційна сумі опорів зовнішньої та внутрішньої ділянок ланцюга.

ε та r можна визначити дослідним шляхом.

Часто джерела електричної енергії з'єднують між собою живлення ланцюга. З'єднання джерел батареї може бути послідовним і паралельним.

При послідовному з'єднанні два сусідні джерела з'єднуються різними полюсами.

Тобто, для послідовного з'єднання акумуляторів до "плюсу" електричної схеми підключають позитивну клему першого акумулятора. До його негативної клеми підключають позитивну клему другого акумулятора і т.д. Негативну клему останнього акумулятора підключають до мінуса електричної схеми.

Акумуляторна батарея, що вийшла при послідовному з'єднанні, має ту ж ємність, що й у одиночного акумулятора, а напруга такої акумуляторної батареї дорівнює сумі напруг входять в неї акумуляторів. Тобто. якщо акумулятори мають однакову напругу, то напруга батареї дорівнює напруги одного акумулятора, помноженого на кількість акумуляторів в акумуляторній батареї.

1. ЕРС батареї дорівнює сумі ЕРС окремих джерелε= ε 1 + ε 2 + ε 3

2 . Загальний опір батареї джерел дорівнює сумі внутрішніх опорів окремих джерел r батареї = r 1 + r 2 + r 3

Якщо батарею з'єднані n однакових джерел, то ЕРС батареї ε= nε 1, а опір r батареї = nr 1

3.

При паралельному з'єднанніз'єднують між собою всі позитивні і всі негативні полюси двох абоn джерел.

Тобто, при паралельному з'єднанні, акумулятори з'єднують так, щоб позитивні клеми всіх акумуляторів були підключені до однієї точки електричної схеми (плюсу), а негативні клеми всіх акумуляторів були підключені до іншої точки схеми (мінусу).

Паралельно з'єднують лише джерелаз однакової ЕРС. Акумуляторна батарея, що вийшла при паралельному з'єднанні, має ту ж напругу, що й у одиночного акумулятора, а ємність такої акумуляторної батареї дорівнює сумі ємностей входять в неї акумуляторів. Тобто. якщо акумулятори мають однакові ємності, ємність акумуляторної батареї дорівнює ємності одного акумулятора, помноженої на кількість акумуляторів в батареї.

1. ЕРС батареї однакових джерел дорівнює ЕРС одного джерела.ε= ε 1 = ε 2 = ε 3

2. Опір батареї менше, ніж опір одного джерела r батареї = r 1 /n
3. Сила струму в такому ланцюгу за законом Ома

Електрична енергія, накопичена в акумуляторній батареї, дорівнює сумі енергій окремих акумуляторів (твору енергій окремих акумуляторів, якщо акумулятори однакові), незалежно від того, як з'єднані акумулятори - паралельно або послідовно.

Внутрішній опір акумуляторів, виготовлених за однією технологією, приблизно обернено пропорційно ємності акумулятора. Тому при паралельному з'єднанні ємність акумуляторної батареї дорівнює сумі ємностей входять в неї акумуляторів, тобто збільшується, то внутрішній опір зменшується.

Хід роботи.

1. Накресліть таблицю:

2. Розгляньте шкалу амперметра та визначте ціну одного поділу.
3. Складіть електричний ланцюгза схемою, зображеною малюнку 1. Перемикач поставити у середнє становище.

Малюнок 1.

4. Замкнути ланцюг, ввівши менший опір R 1 1 . Розімкнути ланцюг.

5. Замкнути ланцюг, ввівши більший опір R 2 . Записати величину сили струму I 2 . Розімкнути ланцюг.

6. Обчислити значення ЕРС та внутрішнього опору джерела електричної енергії.

Закон Ома для повного ланцюга для кожного випадку:і

Звідси отримаємо формули для обчислення ε та r:

7. Результати всіх вимірювань та обчислень запишіть у таблицю.

8. Зробіть висновок.

9. Дайте відповідь на контрольні питання.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

1. Розкрийте фізичний сенспоняття « електрорушійна силаджерела струму».

2. Визначити опір зовнішньої ділянки ланцюга, користуючись результатами отриманих вимірів та законом Ома для повного ланцюга.

3. Поясніть, чому внутрішній опір зростає при послідовному з'єднанні акумуляторів і зменшується при паралельному порівнянні з опіром r 0 одного акумулятора.

4. У якому разі вольтметр, включений на затискачі генератора, показує ЕРС генератора і в якому разі напруга на кінцях зовнішньої ділянки ланцюга? Чи можна цю напругу вважати також напругою на кінцях внутрішньої ділянки ланцюга?

Варіант виконання вимірів.

Досвід 1.Опір R 1 =2 Ом, сила струму I 1 =1,3 А.

Опір R 2 =4 Ом, сила струму I 2 =0,7 А.

Електричний струм у провіднику виникає під впливом електричного поля, що змушує вільні заряджені частки приходити у спрямований рух. Створення струму частинок - серйозна проблема. Спорудити такий пристрій, який буде підтримувати різницю потенціалів поля тривалий часв одному стані – завдання, вирішення якого виявилося під силу людству лише до кінця XVIII століття.

Перші спроби

Перші спроби "накопичити електрику" для подальшого її дослідження та використання були здійснені в Голландії. Німець Евальд Юрген фон Клейст та голландець Пітер ван Мушенбрук, які проводили свої дослідження у містечку Лейден, створили перший у світі конденсатор, названий пізніше «лейденською банкою».

Накопичення електричного заряду вже проходило під впливом механічного тертя. Використовувати розряд через провідник можна було протягом деякого досить короткого проміжку часу.

Перемога людського розуму над такою ефемерною субстанцією, як електрика, виявилася революційною.

На жаль, розряд (електричний струм, який створюється конденсатором) тривав настільки коротко, що створити не міг. Крім того, напруга, що дається конденсатором, поступово знижується, що не залишає можливості отримувати тривалий струм.

Потрібно було шукати інший спосіб.

Перше джерело

Експерименти італійця Гальвані з дослідження «тварини електрики» були оригінальною спробою знайти природне джерелоструму у природі. Розвішуючи лапки препарованих жаб на металевих гачках залізних ґрат, він звернув увагу на характерну реакціюнервових закінчень.

Проте висновки Гальвані спростував інший італієць Алессандро Вольта. Зацікавившись можливістю отримання електрики з організмів тварин, він провів серію експериментів із жабами. Але висновок його виявився повною протилежністю попереднім гіпотезам.

Вольта звернув увагу на те, що живий організм є лише індикатором електричного розряду. При проходженні струму м'язи лапок скорочуються, вказуючи на різницю потенціалів. Джерелом електричного поля виявився контакт різнорідних металів. Чим далі один від одного вони знаходяться в ряду хімічних елементівтим значніший ефект.

Пластини з різнорідних металів, прокладені паперовими дисками, просоченими розчином електроліту, тривалий час створювали необхідну різницю потенціалів. І нехай вона була невисокою (1,1 В), але електричний струм можна було досліджувати довгий час. Головне, що напруга зберігалася незмінною так само довго.

Що відбувається

Чому в джерелах, що дістали назву «гальванічних елементів», викликається такий ефект?

Два металеві електроди, поміщені в діелектрик, грають різні ролі. Один постачає електрони, інший їх приймає. Процес окислювально- відновлювальної реакціїпризводить до появи надлишку електронів на одному електроді, який називають негативним полюсом, та недоліку на другому, позначимо його як позитивний полюс джерела.

У найпростіших гальванічних елементах окисні реакціївідбуваються одному електроді, відновлювальні - іншому. Електрони приходять на електроди із зовнішньої частини ланцюга. Електроліт є провідником струму іонів усередині джерела. Сила опору керує тривалістю процесу.

Мідно-цинковий елемент

Принцип дії гальванічних елементів цікаво розглянути на прикладі мідно-цинкового гальванічного елемента, дія якого йде за рахунок енергії цинку та сульфату міді. У цьому джерелі пластина з міді поміщена в розчин цинковий електрод занурений в розчин сульфату цинку. Розчини розділені пористою прокладкою, щоб уникнути змішування, але обов'язково стикаються.

Якщо ланцюг замкнутий, поверхневий шар цинку окислюється. У процесі взаємодії з рідиною атоми цинку, перетворившись на іони, з'являються у розчині. На електроді вивільняються електрони, які можуть брати участь в утворенні струму.

Потрапляючи на мідний електрод, електрони беруть участь у відновлювальній реакції. З розчину на поверхневий шар надходять іони міді, у процесі відновлення вони перетворюються на атоми міді, беручи в облогу на мідній пластині.

Підсумовуємо те, що відбувається: процес роботи гальванічного елемента супроводжується переходом електронів відновника до окислювача по зовнішній частині ланцюга. Реакції відбуваються на обох електродах. Усередині джерела протікає іонний струм.

Складності використання

В принципі, будь-яка з можливих окисно-відновних реакцій може бути використана в батареях. Але речовин, здатних працювати в цінних технічно елементах, не так уже й багато. Більше того, багато реакцій вимагають витрат дорогих речовин.

Сучасні акумуляторні батареї мають простішу будову. Два електроди, вміщені в один електроліт, заповнюють посудину - корпус батареї. Такі конструктивні особливостіспрощують будову та здешевлюють акумулятори.

Будь-який гальванічний елементздатний створювати постійний струм.

Опір струму дозволяє всім іонам одночасно опинитися на електродах, тому елемент працює досить довго. Хімічні реакції утворення іонів рано чи пізно припиняються, елемент розряджається.

Джерела струму має велике значення.

Трохи про опір

Використання електричного струму, безперечно, вивело науково-технічний прогресна новий щабель, дало йому гігантський поштовх. Але сила опору перебігу струму стає шляху такого розвитку.

З одного боку, електричний струм має безцінні властивості, що використовуються в побуті та техніці, з іншого - є значна протидія. Фізика як наука про природу намагається встановити баланс, привести у відповідність ці обставини.

Опір струму виникає внаслідок взаємодії електрично заряджених частинок з речовиною, якою вони рухаються. Виключити цей процес у нормальних температурних умовах неможливо.

Опір

Джерела струму та протидія зовнішньої частини ланцюга мають декілька різну природуАле однаковим у цих процесах є здійснення роботи з переміщення заряду.

Сама робота залежить тільки від властивостей джерела та його наповнення: якостей електродів та електроліту, так само як для зовнішніх частин ланцюга, опір яких залежить від геометричних параметрів та хімічних характеристикматеріалу. Наприклад, опір металевого дроту зростає зі збільшенням його довжини та зменшується при розширенні площі перерізу. При вирішенні завдання, як зменшити опір, фізика рекомендує використовувати спеціалізовані матеріали.

Робота струму

Відповідно до закону Джоуля-Ленца у провідниках виділяється кількість теплоти, пропорційна опору. Якщо кількість теплоти позначити Q внут. , силу струму I, час його перебігу t, то отримаємо:

• Q внут. = I 2 · r · t,

де r – внутрішній опір джерела струму.

У всьому ланцюгу, що включає як внутрішню, так і зовнішню її частини, виділиться повна кількість теплоти, формула якого має вигляд:

• Q повне = I 2 · r · t + I 2 · R · t = I 2 · (r + R) · t,

Відомо, як позначається опір у фізиці: зовнішній ланцюг (всі елементи, крім джерела) має опір R.

Закон Ома для повного ланцюга

Врахуємо, що основну роботу виконують сторонні сили всередині джерела струму. Її величина дорівнює добутку заряду, що переноситься полем, та електрорушійної сили джерела:

• q · E = I 2 · (r + R) · t.

розуміючи, що заряд дорівнює творусили струму на час його протікання, маємо:

• E = I · (r + R).

Відповідно до причинно-наслідкових зв'язків закон Ома має вигляд:

• I = E: (r + R).

У замкнутому ланцюгу прямо пропорційна ЕРС джерела струму і обернено пропорційна загальному (повному) опору ланцюга.

Спираючись на цю закономірність, можна визначити внутрішній опір джерела струму.

Розрядна ємність джерела

До основним характеристикам джерел можна віднести і розрядну ємність. Максимальна кількістьелектрики, що отримується під час експлуатації в певних умовах, залежить від сили струму розряду.

В ідеальному випадку, коли виконуються певні наближення, розрядну ємність вважатимуться постійною.

Наприклад, стандартна батарейка різниці потенціалів 1,5 В має розрядну ємність 0,5 А·год. Якщо струм розрядки 100 мА, працює протягом 5 годин.

Способи заряджання батарей

Експлуатація батарей призводить до їх розрядження. зарядка малогабаритних елементів здійснюється з допомогою струму, значення сили якого перевищує однієї десятої ємності джерела.

Пропонуються наступні способизарядки:

• використання постійного струму протягом заданого часу (близько 16 годин струмом 0,1 ємності акумулятора);
• заряджання знижувальним струмом до заданого значеннярізниці потенціалів;
• використання несиметричних струмів;
• послідовне застосування коротких імпульсівзарядки та розрядки, при яких час першої перевищує час другий.

Практична робота

Пропонується завдання: визначити внутрішній опір джерела струму та ЕРС.

Для його виконання необхідно запастись джерелом струму, амперметром, вольтметром, повзунковим реостатом, ключем, набором провідників.

Використання дозволить визначити внутрішній опір джерела струму. І тому необхідно знати його ЕРС, величину опору реостата.

Розрахункова формула опору струму у зовнішній частині ланцюга може бути визначена із закону Ома для ділянки ланцюга:

• I = U: R,

де I - сила струму у зовнішній частині ланцюга, вимірюється амперметром; U – напруга на зовнішньому опорі.

Для підвищення точності вимірювання робляться щонайменше 5 разів. Для чого це потрібно? Виміряні під час експерименту напруга, опір, струм (вірніше, сила струму) використовуються далі.

Щоб визначити ЕРС джерела струму, скористаємося тим, що напруга на його клемах при розімкнутому ключі практично дорівнює ЕРС.

Зберемо ланцюг із послідовно включених батареї, реостату, амперметра, ключа. До клем джерела струму підключаємо вольтметр. Розімкнувши ключ, знімаємо його показання.

Внутрішній опір, формула якого отримана із закону Ома для повного ланцюга, визначимо математичними розрахунками:

• I = E: (r + R).
• r = E: I - U: I.

Вимірювання показують, що внутрішній опір буває значно меншим за зовнішній.

Практична функція акумуляторів та батарей знаходить широке застосування. Безперечна екологічна безпекаелектродвигунів не підлягає сумніву, але створити ємний, ергономічний акумулятор – проблема сучасної фізики. Її рішення призведе до нового витоку розвитку автомобільної техніки.

Малогабаритні, легкі, ємні акумуляторні батареї також украй необхідні в мобільних електронних пристроях. Запас енергії, застосовуваної у яких, безпосередньо з працездатністю пристроїв.

Закон Ома для повного ланцюга, визначення якого стосується значення електричного струму в реальних ланцюгах, залежить від джерела струму та від опору навантаження. Цей закон має й іншу назву - закон Ома для замкнених ланцюгів. Принцип дії цього закону ось у чому.

Як найпростіший приклад, електрична лампа, що є споживачем електричного струму, разом з джерелом струму є не що інше, як замкнута . Дана електрична ланцюг наочно показано малюнку.

Електрострум, проходячи через лампочку, також проходить і через саме джерело струму. Таким чином, під час проходження ланцюгом, струм зазнає опір не тільки провідника, а й опір, безпосередньо, самого джерела струму. У джерелі опір створюється електролітом, що знаходиться між пластинами та прикордонними шарами пластин та електроліту. Звідси випливає, що в замкнутому ланцюгу, його загальний опір складатиметься із суми опорів лампочки та джерела струму.

Зовнішній та внутрішній опір

Опір навантаження, даному випадкулампочки, з'єднаної з джерелом струму, має назву зовнішнього опору. Безпосереднє опір джерела струму називається внутрішнім опором. Для більш наочного зображення процесу всі значення необхідно умовно позначити. I - , R - зовнішній опір, r - внутрішній опір. Коли по електричному ланцюгу протікає струм, то для того, щоб підтримувати його, між кінцями зовнішнього ланцюга має бути різниця потенціалів, яка має значення IхR. Однак, протікання струму спостерігається і у внутрішньому ланцюзі. Значить, для того, щоб підтримати електрострум у внутрішньому ланцюгу, також необхідна різниця потенціалів на кінцях опору r. Значення цієї різниці потенціалів дорівнює Iхr.

Електрорухаюча сила акумулятора

Акумулятор повинен мати наступне значенняелектрорушійної сили, здатної підтримувати необхідний струм у ланцюзі: Е=IхR+Iхr. З формули видно, що електрорушійна сила акумулятора становить суму зовнішнього та внутрішнього . Значення струму слід винести за дужки: Е = I (r + R). Інакше можна уявити: I = Е / (r + R). Двома останніми формулами виражається закон Ома для повного ланцюга, визначення якого звучить наступним чином: у замкнутому ланцюгу сила струму прямо пропорційна електрорушійній силі і обернено пропорційна сумі опорів цього ланцюга.

Ми дійшли висновку, що для підтримки постійного струму в замкнутому ланцюзі, до нього необхідно включити джерело струму. Підкреслимо, що завдання джерела полягає не в тому, щоб постачати заряди в електричний ланцюг (у провідниках цих зарядів достатньо), а в тому, щоб змушувати їх рухатися, виконувати роботу з переміщення зарядів проти сил електричного поля. Основною характеристикою джерела є електрорушійна сила 1 (ЕРС) − робота, що здійснюється сторонніми силами по переміщенню одиничного позитивного заряду

Тому більшості людей потрібні асоціації чи критична масау планетарному полі, щоб отримувати сигнали енергії та спогади про свідомість та мати можливість правильно сприймати сигнали. Тривимірна система управління не враховує симптоми піднесення, досвіду, пов'язаного зі свідомістю, або багато радикальних змін, які відбуваються у людей цієї Землі. Заземлення - це форма заземлення Землі і належить до прямому контакту тіла з елементами Землі. Це може бути корисним для багатьох людей, які відчувають нестачу заземлення та плотського дискомфорту під час планетарних змін.

Одиницею виміру ЕРС у системі одиниць СІ є Вольт. ЕРС джерела дорівнює 1 вольт, якщо він здійснює роботу 1 Джоуль при переміщенні заряду 1 Кулон

Для позначення джерел струму електричних схемах використовується спеціальне позначення (рис. 397).

Рис. 397
Електростатичне поле здійснює позитивну роботу з переміщення позитивного заряду у напрямку зменшення потенціалу поля. Джерело струму проводить поділ електричних зарядів – на одному полюсі накопичуються позитивні заряди, на іншому – негативний. Напруженість електричного поля в джерелі спрямована від позитивного полюса до негативного, тому робота електричного поля з переміщення позитивного заряду буде позитивною за його руху від «плюсу» до «мінуса». Робота сторонніх сил, навпаки, позитивна у разі, якщо позитивні заряди переміщаються від негативного полюса до позитивного, тобто від «мінуса» до «плюсу».
У цьому принципова відмінність понять різниці потенціалів та ЕРС, про яку завжди необхідно пам'ятати.
Таким чином, електрорушійну силу джерела можна вважати величиною алгебри, знак якої («плюс» або «мінус») залежить від напрямку струму. У схемі, що показана на рис. 398,

Рис. 398
поза джерелом (у зовнішньому ланцюзі) струм тече 2 від «плюсу» джерела до «мінуса», всередині джерела від «мінуса» до «плюсу». У цьому випадку, як сторонні сили джерела, так і електростатичні сили у зовнішньому ланцюзі виконують позитивну роботу.
Якщо на деякій ділянці електричного ланцюга, крім електростатичних, діють і сторонні сили, то над переміщенням зарядів «працюють» як електростатичні, так і сторонні сили. Сумарна робота електростатичних і сторонніх сил щодо переміщення одиничного позитивного заряду називається електричною напругою на ділянці ланцюга

У тому випадку, коли сторонніх сил немає, електрична напруга збігається з різницею потенціалів електричного поля.
Пояснимо визначення напруги та знака ЕРС на простому прикладі. Нехай на ділянці ланцюга, яким протікає електричний струм, є джерело сторонніх сил і резистор (рис. 399).

Рис. 399
Для певності вважатимемо, що φ o > φ 1тобто електричний струм спрямований від точки 0 до точки 1 . При підключенні джерела, як показано на рис. 399 а, Сторонні сили джерела виконують позитивну роботу, тому співвідношення (2) у цьому випадку може бути записане у вигляді

При зворотному включенні джерела (рис. 399 б) усередині нього заряди рухаються проти сторонніх сил, тому робота останніх є негативною. Фактично сили зовнішнього електричного поля долають сторонні сили. Отже, у цьому випадку аналізоване співвідношення (2) має вигляд

Для протікання електричного струму по ділянці ланцюга, що володіє електричним опором, необхідно виконувати роботу з подолання сил опору. Для одиничного позитивного заряду ця робота, згідно із законом Ома, дорівнює добутку IR = Uяке, звісно збігається з напругою цьому ділянці.
Заряджені частинки (як електрони, так і іони) всередині джерела рухаються в деякій , тому з боку середовище на них також діють сили, що гальмують, які також необхідно долати. Заряджені частинки долають сили опору завдяки дії сторонніх сил (якщо струм у джерелі спрямований від «плюсу» до «мінусу») або завдяки електростатичним силам (якщо струм спрямований від «мінуса» до «плюсу»). Вочевидь, робота з подолання цих сил залежить від напрямку руху, оскільки сили опору завжди спрямовані у бік, протилежну швидкості руху частинок. Оскільки сили опору пропорційні середньої швидкостіруху частинок, то робота щодо їх подолання пропорційна швидкості руху, отже, силі струму силі. Таким чином, ми можемо ввести ще характеристику джерела – його внутрішній опір r, аналогічно звичайному електричному опору. Робота з подолання сил опору під час переміщення одиничного позитивного заряду між полюсами джерела дорівнює A/q = Ir. Ще раз наголосимо, ця робота не залежить від напрямку струму в джерелі.

Якщо у вас немає доступу до природи, і ви хочете створити електричну схему із полем Землі, ви також можете використовувати праймер, який пов'язаний із людським тілом. Електричний потенціалланцюга заземлення залежить від місця розташування, атмосферних умов, часу доби та ночі, а також від вологи, яка розташована на поверхні Землі. Інтуїтивні емпати та зіркові саджанці, які хочуть відновити енергетичне налаштування з тілом планети, повинні звернути увагу на їх природні почуття, тому що вони повинні знати, чи повинні вони бути заземлені чи ні.

1 Назва цієї фізичної величини невдала - так електрорушійна сила є роботою, а не силою у звичайному механічному розумінні. Але цей термін настільки витримався, що змінювати його не «в наших силах». До речі, сила струму те саме не є механічною силою! Не кажучи вже про такі поняття "сила духу", "сила волі", "божественна сила" і т.д.
2 Нагадаємо, за напрям руху електричного струму прийнято напрям руху позитивних зарядів.

У деяких випадках через неорганічні або зовнішні течії у певних областях ця практика може виявитися недоцільною. Для більшості людей, які посіяні Землею, на фазі духовної інтеграції обґрунтування позитивно відчуватиметься і буде дуже корисним для тіла, бо воно діятиме як нейромодулятор. Нейромодуляція – це процес, у якому активність нервової системи регулюється шляхом регулювання фізіологічних рівнів за допомогою стимуляції нейротрансмітерів. Таким чином, заземлення змінює щільність негативного заряду в галузі енергії людини та її нервової системи та безпосередньо впливає на фізіологічні процеси, такі як хімія мозку

Лабораторна робота

«Вимір ЕРС та внутрішнього опору джерела струму»

Дисципліна Фізика

Викладач Виноградов О.Б.

Нижній Новгород

Мета роботи: сформувати вміння визначення ЕРС та внутрішнього опору джерела струму за допомогою амперметра та вольтметра.

Земля посилає електромагнітні сигнали для підтримки людських тіл при адаптації до її піднесення, і цей сигнал дозволяє людській нервовій системі краще адаптуватися до вимог, що висуваються до тіла та мозку під час інтенсивних змін свідомості. Коли ми хочемо відновити електричний баланс активності мозку, то може бути особливо корисно оточити природу, зосередитися на глибокому диханні та з'єднатися із Землею або з елементом води.

Нирки – це органи, які живлять енергію. В даний час населення людей переживає епідемію захворювань нирок, викликаних нездатністю органів швидко адаптуватися до нових обставин, поганого визнання подій, що змінюють життя, серцевих захворювань, перевантаження токсичними хімічними речовинами та негативних емоцій. Метою нирок є видалення шкідливих метаболічних продуктів, що виділяються сечовим міхуром, та підтримання належної хімії крові та тиску, оскільки вони контролюють усі хімічні речовини, Розчинені в кровотоку.

Обладнання: випрямляч ВУ-4М, амперметр, вольтметр, з'єднувальні дроти, елементи планшета №1: ключ, резистор R1.

Теоретичне зміст роботи.

Внутрішнє опір джерела струму.

При проходженні струму замкнутого ланцюга, електрично заряджені частинки переміщаються не тільки всередині провідників, що з'єднують полюси джерела струму, але і всередині джерела струму. Тому в замкнутому електричному ланцюзі розрізняють зовнішній і внутрішній ділянки ланцюга. Зовнішня ділянка ланцюгаскладає вся та сукупність провідників, яка приєднується до полюсів джерела струму. Внутрішня ділянка ланцюга- це саме джерело струму. Джерело струму, як і будь-який інший провідник, має опір. Таким чином, в електричному ланцюзі, що складається з джерела струму та провідників з електричним опором R , електричний струм здійснює роботу як на зовнішньому, а й у внутрішньому ділянці ланцюга. Наприклад, при підключенні лампи розжарювання до гальванічної батареї кишенькового ліхтаря електричним струмом нагріваються не тільки спіраль лампи та проводи, що підводять, але і сама батарея. Електричний опір джерела струму називається внутрішнім опором.В електромагнітному генераторі внутрішнім опором є електричний опір дроту обмотки генератора. На внутрішньому ділянці електричного ланцюга виділяється кількість теплоти, що дорівнює

Коли нирки ослаблені та перевантажені, у крові та тканинах накопичуються токсичні відходи, а також хімічні речовини, які неможливо фільтрувати належним чином. Ниркова недостатність збільшується у Сполучених Штатах на 5% на рік, при цьому як терапію використовують нирковий діаліз або трансплантацію. Десять відсотків населення мають деяку форму діабету та неврологічного дискомфорту, і це число, мабуть, неухильно зростає – у дорослих та у дітей. Що трапилося з нашими нирками?

Східна медична філософія знає, що нирки мають інші органи тіла. Вони діють як коріння життя, яке відповідає за захист організму та розподіл енергії у всіх органах, репродуктивних функціях і всього організму. Нирки - це органи взаємовідносин, тому вони страждають від проблем із міжособистісними та сексуальними стосунками, які можуть виникнути внаслідок відсутності підтримки в інших або відчуття нелюбимої або навіть через відсутність фізичної чутливості. Емоції циркулюють в особистій енергетичній галузі, і коли вона буде випущена, у вас може виникнути відчуття течії, завдяки якій ви відчуваєте емоції.

де r- Внутрішній опір джерела струму.

Повна кількість теплоти, що виділяється при протіканні постійного струму в замкнутому ланцюгу, зовнішня та внутрішні ділянки якої мають опори, відповідно рівні R і r, одно

Будь-який замкнутий ланцюг можна представити як два послідовно з'єднані резистори з еквівалентними опорами R і r. Тому опір повного ланцюга дорівнює сумі зовнішнього та внутрішнього опорів:

. Оскільки при послідовному з'єднанні сила струму на всіх ділянках ланцюга однакова, то через зовнішню та внутрішню ділянку ланцюга проходить однаковий за величиною струм. Тоді за законом Ома для ділянки ланцюга падіння напруги на її зовнішній і внутрішній ділянках будуть відповідно рівні:

Це дозволяє звільняти емоційний біль і страх і позбавляє вас від хронічних проблем з нирками, відкриваючи для себе більше емоційне і духовне розширення енергії. Коли це навпаки, коли серце закрите від болю та страху, що блокує емоції, воно впливає на функцію керування рідиною через нирки та порушує розподіл життєвої енергії, необхідної для заземленого, здорового та збалансованого розуму та тіла.

Більш того, коли наше серце зцілюється, усередині горить полум'я, яке також харчується життєвою енергією, що зберігається у нирках. Трикутний з'єднувач з'єднує серце з кожною ниркою, яка працює в тілі, що світиться, як електричний ланцюг. В основі цього трикутника ліворуч і праворуч знаходяться нирки, а верхня точка пов'язана з серцем. Коли серце зцілюється, полум'я у серці та нирках одночасно активує конфігурацію серця у внутрішньому подвійному полум'ї. Подвійне полум'я відповідає відновленому енергетичному балансуміж енергією самця та жінки, тобто. структурою світла, створеного у комплексі серця.

і

(3)

Електрорушійна сила.

Повна робота сил електростатичного поля при русі зарядів по замкнутому ланцюзі постійного струму дорівнює нулю. Отже, вся робота електричного струму в замкнутому електричному ланцюзі виявляється досконалою за рахунок дії сторонніх сил, що викликають поділ зарядів усередині джерела та підтримують постійну напругу на виході джерела струму. Відношення роботи

, що здійснюється сторонніми силами щодо переміщення заряду q вздовж ланцюга, до значення цього заряду називається електрорушійною силою джерела(ЕРС) :

Тому, коли два вогні запалюються в серці, життєво важлива сутність, що зберігається в нирках, допомагає переносити чи полум'я по всьому фізичному тілу, щоб з'єднатися з духовним полум'ям монадичного тіла. Монада – це більше полум'я духу, а фізичне тіло- менше полум'я життєвої сутності чи життєвої сили. Коли ці два вогні запалюються і об'єднуються, полум'я вибухає від серця, яке посилає вогонь, щоб підтримати зростання сутності життя, яке створює нирки. В основному, нирки допомагають побудувати внутрішнє тіло, що світиться, необхідне для вбудовування монадичного тіла.

, (4)

- Заряд, що переноситься.

ЕРС виявляється у тих самих одиницях, як і напруга чи різницю потенціалів, т. е. у вольтах:

.

Закон Ома для повного кола.

Будь-які візуальні вправи, спрямовані на створення життєвої сили енергії в нижчих дієнах та викликають енергію для циркуляції біля підніжжя ніг, зміцнюють здатність нирок зберігати життєво важливу сутність, допомагають виправити механізм заземлення та виконувати функції фізичного очищення крові. Існують деякі потенціюючі агенти для нирок і трав, які є спільними для східної медицинита корисні для тонізування функції нирок, особливо якщо є проблема із заземленням або центруванням осердя.

Ниркова недостатність викликає вироблення надниркових залоз. Надниркові залози - це залози, які виробляють багато гормонів, і добре відомо, що під тиском вони перекачують кортизол в кровотік, що призводить до того, що людська нервова системапереходить у стан боротьби чи польоту. Адреналін зазвичай продукується як наднирковими залозами, так і деякими нейронами, які також можуть активуватися емоційними реакціями. Кожна емоційна реакція має поведінковий компонент, компонент вегетативної нервової системи, секрецію залози чи гормональний фактор.

Якщо внаслідок проходження постійного струму в замкнутому електричному ланцюзі відбувається лише нагрівання провідників, то за законом збереження енергії повна роботаелектричного струму в замкнутому ланцюгу, рівна роботісторонніх сил джерела струму, що дорівнює кількості теплоти, що виділилася на зовнішньому та внутрішньому ділянках ланцюга:

Гормональні фактори, пов'язані зі стресом та емоційним болем, включають вивільнення адреналіну та реакції надниркових залоз - у відповідь на почуття, засновані на страху, контрольовані симпатичною нервовою системою. Основна емоція, яка виділяє адреналін у кров, – це страх.

Крім того, наднирники грають важливу рольу реагуванні на боротьбу або втечу, збільшуючи приплив крові до м'язів та серця, а потім учні розширюються та рівень цукру в крові збільшується. Адреналін закачується в кровотік, коли людина провокується на терористичні акти або страх, щоб зробити якнайбільше негативної емоційної енергії, що може бути основною причиною того, що надниркові залози повністю виснажені у більшості людей. Коли людина не виправляє цей стан і все ще накачує адреналін або інші гормони стресу в кровотік, нервова система замерзає, стан шоку та оніміння.

. (5)

З виразів (2), (4) та (5) отримуємо:

. (6)

, то

, (7)

У якийсь момент, коли ви відчуваєте постійний біль або страх, через надмірне навантаження адреналіну, тіло та нервова система потрапляють у стан оніміння, яке відключає емоційні реакції, закриваючи серце. Надниркові залози знаходяться у верхній частині кожної нирки, тому вони безпосередньо схильні до виснаження нирок, що, природно, призводить до виходу надниркових залоз. Якщо ми робимо щось справді нездорове для нашого духу, і наша повсякденна робота не відповідає тому, хто ми є, він також виснажує нирки, адреналін та життєву силу.

. (8)

Сила струму в електричному ланцюзі прямо пропорційна електрорушійній силі джерела струму і обернено пропорційна сумі електричних опорів зовнішньої та внутрішньої ділянок ланцюга. Вираз (8) називається законом Ома для повного кола.

Коли нам доводиться стикатися з важкими стресовими факторами на роботі, у відносинах або в інших ситуаціях, організм може зазнавати глибокого несвідомого емоційному стресу. Ми відчуваємо себе безпорадними та засмучені тим, що ми повинні просто працювати, щоб виконати фінансові зобов'язання чи вижити. Наше тіло дає нам повідомлення через надмірне виснаження, що ми вже не можемо жити так само, ми повинні вносити зміни, і перша зміна повинна полягати в тому, щоб здійснити свідомість через смерть его.

Таким чином, з погляду фізики Закон Ома виражає закон збереження енергії для замкнутого ланцюга постійного струму.

Порядок виконання роботи.

Підготовка до виконання роботи.

Перед вами на столах знаходиться мінілабораторія з електродинаміки. Її вид представлений у л. нар. № 9 малюнку 2.

Зліва знаходяться міліамперметр, випрямляч ВУ-4М, вольтметр, амперметр. Праворуч закріплений планшет № 1 (див. рис. 3 у к. р. № 9). У задній секції корпусу розміщуються сполучні дроти кольорові: червоний провід використовують для підключення ВУ-4М до гнізда «+» планшета; білий провід – для підключення ВУ-4М до гнізда «-»; жовті дроти - для підключення до елементів планшета вимірювальних приладів; сині – для з'єднання між собою елементів планшета. Секція закрита відкидним майданчиком. У робочому положенні майданчик розташовується горизонтально і використовується як робоча поверхня при складанні експериментальних установок у дослідах.

Планетарний контроль за людськими нирками Чі. Ми повинні прагнути відновлення серцевого центру і перетворення нирок на вищу мету, пов'язану з піднесенням тіла. Існують оверлеї, що кодують людські тіладля поневолення, встановлені під час народження, у записі послідовності трансдукції у тілі прояви ядра або у Древі Життя. Основний шаблон прояву сітки дерева має набір інструкцій для контролю функцій органів та залоз на рівні кожного виміру, оскільки залози виділяють речовини та гормони, які дозволяють людській свідомостірухатися швидше між вимірами.

2. Хід роботи.

У ході роботи ви освоїте метод вимірювання основних характеристик джерела струму, використовуючи закон Ома для повного ланцюга, який пов'язує силу струму Iв ланцюзі, ЕРС джерела струму , його внутрішній опір rта опір зовнішнього ланцюга Rспіввідношенням:

У землях Сполученого Королівства ключі від пробудження структур Альбіону приховані і є гігантськими сплячими істотами. Теги використовуються для керівництва людьми на Землі для майбутніх тимчасових ліній для роботи в рабських колоніях або різних галактичних місцях торгівлі людьми, які контролюються цими позаземними корумпованими конгломератами і групами драконів.

Групи Чорного Сонця Оріону залишали за собою право на деякі людські тіла, генетичний матеріалі людське Древо Життя, саме тому вони контролюють його. Завдяки цьому їм легше контролювати та контролювати інформацію, пов'язану зі структурою душі та багатовимірною анатомією. Це драконівці, які крадуть із духовних частин тіла, а також із органів та залоз.

. (9)

1 спосіб.

З хема експериментальної установкипоказано малюнку 1.

Уважно вивчіть її. При розімкнутому ключі джерело замкнутий на вольтметр, опір якого набагато більше внутрішнього опору джерела (r R ). В цьому випадку струм у ланцюгу настільки малий, що можна знехтувати значенням падіння напруги на внутрішньому опорі джерела

, і ЕРС джерела з малою похибкою дорівнює напруги на його затисках , Вимірюється вольтметром, тобто.

. (10)

Таким чином, ЕРС джерела визначається за показаннями вольтметра при розімкнутому ключі Ст.

Якщо ключ замкнути, вольтметр покаже падіння напруги на резисторі R :

. (11)

Тоді на підставі рівностей (9), (10) та (11) можна стверджувати, що

(12)

З формули (12) видно, що для визначення внутрішнього опору джерела струму необхідно, крім його ЕРС, знати силу струму в ланцюзі та напругу на резисторі при замкнутому ключі.

Силу струму в ланцюзі можна виміряти за допомогою амперметра. Дротовий резистор виготовлений з ніхромового дроту і має опір 5 Ом.

Зберіть ланцюг за схемою, показаною малюнку 3.

Після того, як ланцюг буде зібрано, необхідно підняти руку, покликати вчителя, щоб він перевірив правильність складання електричного кола. І якщо ланцюг зібраний правильно, то приступайте до виконання роботи.

При розімкнутому ключі Зніміть показання вольтметра і занесіть значення напруги в таблицю 1. Потім замкніть ключ і знову зніміть показання вольтметра, але вже та показання амперметра. Занесіть значення напруги та сили струму до таблиці 1.

Сформулюйте закон Ома для повного кола.

Якби ми не знали значення опорів дротяних резисторів, то можна було б використати другий спосіб і що для цього треба зробити (може потрібно, наприклад, включити в ланцюг якийсь прилад)?

Вміти збирати електричні ланцюги, які у роботі.

Література

Кабардін О. Ф.. Справ. Матеріали: Навч. Посібник для учнів.-3-тє вид.-М.: Просвітництво, 1991.-с.: 150-151.

Довідник школяра. Фізика / Упоряд. Т. Фещенко, В. Вожегова.-М.: Філологічне товариство «СЛОВО», ТОВ «Фірма» «Видавництво АСТ», Центр гуманітарних наукза ф-ту журна-листики МДУ ім. М. В. Ломоносова, 1998. – с.: 124,500-501.

Самойленко П. І.. Фізика (для нетехнічних спеціальностей): Навч. для загальноосвіт. установ середовищ. Проф. Освіта/ П. І. Самойленко, А. В. Сергєєв.-2-е вид., стер.-М.: Видавничий центр «Академія», 2003-с.: 181-182.

Мета роботи:Навчитися експериментальним шляхом визначати ЕРС, та внутрішній опір джерела струму.

Прилади та обладнання:Джерела електричної енергії, амперметр (до 2А з розподілом до 0,1А), вольтметр (постійного до 3А з розподілом до 0,3В), магазин (опору до 10 Ом) ключ, з'єднувальні дроти.

ТЕОРІЯ:

Для підтримки струму у провіднику необхідно, щоб різниця потенціалів (напруга) на його кінцях була незмінною. Для цього використовується джерело струму. Різниця потенціалів з його полюсах утворюється внаслідок поділу зарядів на позитивні і негативні. Роботу по розподілу зарядів виконують сторонні сили (не електричного походження).

Величина, що вимірюється роботою, досконалою сторонніми силами при переміщенні одиничного позитивного електричного заряду всередині джерела струму, називається електрорушійною силою джерела струму (ЕРС) і виражається у вольтах.

Коли ланцюг замикається, розділені в джерелі струму заряди утворюють електричне поле, яке переміщує заряди зовнішнього ланцюга; всередині джерела струму заряди рухаються назустріч полю під дією сторонніх сил. Таким чином, енергія, запасена в джерелі струму, витрачається на роботу з переміщення заряду в ланцюзі із зовнішнім R і внутрішнім опором r.

ХІД РОБОТИ

1. Зібрати електричний ланцюг як показано на схемі.

2. Виміряти ЕРС джерела електричної енергії, замкнувши його на вольтметр (схема).

3. Виміряти силу струму та падіння напруги на заданому опорі.

№	Е	U	I	R	r	rcр
1.
2.
3.

4. Обчислити внутрішній опір за законом Ома для всього ланцюга.

5. Виконати досліди з іншими опорами та обчислити внутрішній опір елемента.

6. Обчислити середнє значення внутрішнього опору елемента.

7. Результати всіх вимірювань та обчислень записати до таблиці.

8. Знайти абсолютну та відносну похибку.

9. Зробити висновок.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Вкажіть умови існування електричного струму у провіднику.

2. Яка роль джерела електричної енергії в електричному ланцюзі?

3. Від чого залежить напруга на затискачі джерела електричної енергії?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7

ВИЗНАЧЕННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО ЕКВІВАЛЕНТУ МЕДІ.

Мета роботи: навчитися на практиці розраховувати електрохімічний еквівалент міді

Обладнання:Терези з різновагою, амперметр, годинник. , джерело електричної енергії, реостат, ключ, мідні пластини(електроди), з'єднувальні дроти, електролітична ванна з розчином мідного купоросу.

Теорія

Процес, при якому молекули солей, кислот та лугів при розчиненні у воді або інших розчинниках розпадаються на заряджені частинки (іони), називається електролітичною дисоціацією , розчин, що вийшов при цьому, з позитивними і негативними іонами називається електролітом.

Якщо посудину з електролітом помістити пластини (електроди), з'єднані із затискачами джерела струму (створити в електроліті електричне поле), то позитивні іони будуть рухатися до катода, а негативні - до анода. Отже, у розчинах кислот, солей та лугів електричний зарядбуде переміщатися разом із частинками речовини. У електродів у своїй відбувається окислювально-відновні реакції, у яких ними виділяється речовина. Процес проходження електричного струму через електроліт, що супроводжується хімічними реакціяминазивається електролізом.

Для електролізу справедливий закон Фарадея: маса речовини, що виділилася на електроді прямо пропорційна заряду, що пройшов через електроліт:

де k-електрохімічний еквівалент-кількість речовини, виділене при проходженні через електроліт 1 Кл електрики. Вимірявши силу струму в ланцюзі, час його проходження і масу речовини, що виділився на катоді, можна визначити електрохімічний еквівалент (1с виражається в кг/Кл).

де m-маса міді, що виділилася на катоді; I-сила струму в ланцюзі; t-час пропускання струму в ланцюзі.

Зберіть електричний ланцюг за схемою.

1. Одну із пластин, яка буде катодом, (якщо пластина мокра, її треба підсушити) ретельно зважити з точністю до 10мг і записати результат у таблицю.

2. Вставити електрод у електролітичну ванну та скласти електричний ланцюг згідно зі схемою.

3. Відрегулювати реостатом струм, щоб його величина не перевищувала 1А на 50см 2 зануреної частини катодної пластини.

4. Замкніть ланцюг на 15-20 хвилин.

5. Розімкнути ланцюг, вийняти катодну пластинку, змити залишки розчину з неї і висушити під рукосушителем.

6. Зважити висушену пластину з точністю до 10мг.

7. Значення струму, час досвіду, збільшення в масі катодної пластини записати в таблицю та визначити електрохімічний еквівалент.

Оцінка похибок.

.

Відносна похибка:
.

, отже .

Після цього дається результат у вигляді: .

Порівняйте отриманий результат із табличним.

Контрольні питання.

1. Що таке електролітична дисоціація, електроліз?

2. Доки відбуватиметься електроліз мідного купоросу, якщо обидва електроди мідні? Обидва електроди вугільні?

3. Швидше чи повільніше піде електроліз, якщо один із мідних електродів замінити цинковим?