ĐIỆN TRỞ TRONG VÀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA NGUỒN ĐIỆN


1. Vị trí bài thí nghiệm

SGK Vật Lý 11 NC – Bài 16 Trang 81

SGK Vật Lý 11 CB – Bài 12 Trang 63

2. Mục đích:

  • Làm thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của một pin.
  • Hiểu rõ hơn về vai trò của điện trở trong và mối liên hệ của nó với mạch ngoài qua đó hiểu hơn về định luật Ôm với toàn mạch.
  • Làm quen, sử dụng các cảm biến, bộ aMixer MGA.

3. Chuẩn bị lý thuyết:

  • Định luật Ôm với đoạn mạch và đối với toàn mạch.

Untitled

  • Cấu tạo và hoạt động của pin.

3. Các phương án thí nghiệm

Mạch điện sử dụng trong thí nghiệm này có dạng

Untitled6

Phương án 1: Ta sẽ đo đạc các giá trị của điện thế Untitled11 và Untitled2 làm lại 3 lần như vậy rồi lập hệ phương trình như sau và giải:

Untitled3

Phương án 2: Ta sẽ đo các cặp giá trị U và I với một số lần tùy ý, sau đó vẽ đồ thị của U  theo I. Từ công thức định luật Ôm với toàn mạch ở bên trên ta có thể suy ra rằng giao điểm của đồ thị với trục tung chính là giá trị suất điện động của pin, còn độ dốc của đồ thị chính là giá trị của điện trở trong.

Thí nghiệm truyền thống và thí nghiệm sử dụng thiết bị Addestation

Thí nghiệm truyền thống và thí nghiệm sử dụng thiết bị Addestation

4. Tiến hành thí nghiệm sử dụng thiết bị Addestation (theo phương án 2)

Bước 1: Tiến hành lắp mạch điện như dưới đây

Chú ý: cảm biến dòng điện là mắc nối tiếp, cảm biến điện thế mắc song song)

Bước 2: Kết nối chân cắm cảm biến điện thế vào CH 1 và cảm biến dòng điện vào CH 2 của MGA như hình 5 (chú ý: lẫy của đầu kết nối phải gần với vạch trắng trên MGA)

Untitled9

Bước 3: Nhấn vào biểu tượng Snapshot_2012-03-27_112958 mở phần mềm Addestation v6.0. Sau đó kết nối MGA vào cổng USB của máy tính (hình 4). Sau đó lựa chọn các dải đo cho cảm biến điện thế và cảm biến dòng điện (chú ý: cảm biến điện thế phải điều chỉnh nút công tắc sang các dải đo tương ứng Untitled7 và Untitled8) sau đó chọn “Hoàn tất

Untitled10Untitled12

Bước 4: Vì kết quả do ta sẽ sử dụng dạng hiển thị đồng hồ số để ghi lại kết quả đo được từ các cảm biến. Chọn “Scope” –>”Xem hỗn hợp đa kênh” (hoặc “Máy đo kĩ thuật số“).

che do xem hon hop da kenh

Bước 5: Mở công tắc trên bảng điện sang vị trí “On“. Nhấn vào biểu tượng Snapshot_2012-03-27_113345, chờ cho hiển thị trên đồng hồ ổn định ghi lại kết quả vào Bảng 1. Sau đó điều chỉnh biến trở đến những vị trí khác nhau, chờ cho kết quả hiển thị trên đồng hồ ổn định lại ghi lại giá trị đọc được vào Bảng 1.

bang1

Bước 6: Ngắt kết nối MGA với máy tính. Trên giao diện Addestation v6.0 chọn “Công cụ” –> “Nhập vào số liệu cá nhân“. Trong mục “Đổi tên kênh và đơn vị” chọn “Đổi tên”  . Trong cửa sổ Thay đổi tên kênh ta có thể vào tên Kênh 1 và đơn vị (ví dụ: Tên: dienthe; Đơn vị: V), Kênh 2 (Tên: dongdien; Đơn vị: A), cuối cùng nhấn vào nút “Thay đổi“. Tiếp theo trong mục “Nhập/Lấy dữ liệu mới” chọn “Thêm mới“. Nhập các dữ liệu đo được trong bảng vào mỗi lần nhập xong giá trị Kênh 1 và Kênh 2 vào ta ấn nút “Chèn“. Khi nhập xong ta ấn “Thoát“. Sau đó để xem đồ thị của bảng dữ liệu ta nhấn vào nút “Đồ thị“. Chọn “Scope” –> “Xem kênh 1 đối nghịch kênh 2

nhap vao du lieu ca nhannhap du lieu vao phan memnhap du lieu tu bang ket quado thi thu duoc

Chú ý: Để tránh xuất hiện lỗi khi hiển thị đồ thị, tên của các Kênh là những kí tự liền (không có dấu cách) và không dấu.

Bước 7: Để thu được giá trị của suất điện động ta sẽ sử dụng phương pháp hồi qui tuyến tính của đồ thị. Khi đó ta sẽ thu được phương trình dạng y = -ax + b. b là suất điện động, a là điện trở trong của pin. Chọn “Phân tích dữ liệu” –> “Hồi qui tuyến tính“. Ở đây giá trị suất điện động thu được là 1.45955 V, điện trở trong là 3.02633 Ohm.

ket qua thu duoc tu thi nghiem