Dụng cụ nào sau đây không dùng trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của nguồn?
A. Pin điện hóa;
B. đồng hồ đa năng hiện số;
C. dây dẫn nối mạch;
D. thước đo chiều dài
Dụng cụ nào sau đây không dùng trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của nguồn?
A. Pin điện hóa
B. đồng hồ đa năng hiện số
C. dây dẫn nối mạch
D. thước đo chiều dài
Đáp án D. Vì ta không cần các số liệu về kích thước
Trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa, đồng hồ đo điện đa năng hiện số mắc vào hai cực nguồn điện được đặt ở chế độ nào sau đây?
A. ACV
B. DCV
C. DCA
D. ADC
Chọn đáp án B
+ Đồng hò đo điện đa năng phải đặt ở chế độ DCV
Trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa, người ta không dùng
A. điện trở bảo vệ
B. điot chỉnh lưu
C. pin điện hóa
D. biến trở
Đáp án B
+ Thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa dùng đến điện trở bảo vệ, pin điện hóa và biến trở
Trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa, người ta không dùng
A. điện trở bảo vệ
B. điot chỉnh lưu
C. pin điện hóa
D. biến trở
Chọn B.
Thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa dùng đến điện trở bảo vệ, pin điện hóa và biến trở
Pin điện hoá khi sử dụng sau một thời gian thì suất điện động và điện trở trong giảm và đến một mức nào đó sẽ cần thay pin mới. Làm thế nào đo được suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá bằng dụng cụ thí nghiệm?
Tham khảo:
Áp dụng biểu thức hiệu điện thế của đoạn mạch chứa nguồn điện và định luật Ohm đối với toàn mạch để xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa.
Sử dụng các đồng hồ đo điện vạn năng để đo các đại lượng trong mạch điện (đo U và I).
Vẽ mạch điện và mô tả phương pháp xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa theo phương án thứ hai trong thí nghiệm này.
a. Từ
Đặt:
b. Căn cứ các giá trị của R và I trong phương án 1, ta tính các giá trị tương ứng của x và y.
c. Vẽ đồ thị y = f (x) biểu diễn gián tiếp mối liên hệ giữa I và R.
d. Xác định tọa độ của xm và y0 là các điểm mà đồ thị trên cắt trục hoành và trục tung.
Vẽ mạch điện và mô tả phương pháp xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa theo phương án thứ nhất trong thí nghiệm này.
Vẽ mạch điện:
Thực hiện đo các giá trị U và I tương ứng khi thay đổi R. Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ đó, tức U = f(I). Áp dụng phương pháp xử lí kết quả đo được bằng đồ thị, ta vẽ được đường biểu diễn. Ở đây dự đoán là một đường thẳng có dạng y = ax + b. Đường thẳng này sẽ cắt trục tung tại U0 và cắt trục hoành tại Im. Xác định giá trị của U0 và Im trên các trục. Đồ thị vẽ được có dạng như hình sau:
Theo phương trình đồ thị, dựa vào công thức của định luật ôm cho toàn mạch
ta có: U = E – I.(R0 + r)
Khi I = 0 ⇒ U0 = E
Khi
Từ đó ta tính được E và
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
a) Có thể sử dụng đồng hồ đo điện đa năng để đo trực tiếp suất điện động của nguồn điện và điện trở trong của nguồn không? Tại sao?
b) Để xác định suất điện động và điện trở trong của pin cần đo các đại lượng nào?
c) Thiết kế phương án thí nghiệm để đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá.
a) Không thể sử dụng đồng hồ đo điện đa năng để đo trực tiếp suất điện động của nguồn điện và điện trở trong của nguồn không vì:
Đồng hồ đo điện đa năng chỉ có thể đo được cường độ dòng điện chạy qua nguồn và hiệu điện thế đặt vào hai đầu của đoạn mạch. Nếu để biến trở R hở mạch thì số chỉ của vôn kế V sẽ gần bằng suất điện động E của nguồn. Số chỉ này không đúng bằng giá trị suất điện động E của pin điện hóa mắc trong mạch vì vẫn có một dòng điện rất nhỏ qua vôn kế V.
b) Để xác định suát điện động và điện trở trong cần xác định: Cường độ dòng điện (I) chạy trong mạch và hiệu điện thế (U) đặt ở hai đầu đoạn mạch.
c) Phương án thí nghiệm
- Phương án 1:
+ Thực hiện đo các giá trị U và I tương ứng khi thay đổi R, ta vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ đó, tức U = f (I)
U = E – I.(R0 + r)
+ Ta xác định U0 và Im là các điểm mà tại đó đường kéo dài của đồ thị U = f (I) cắt trục tung và trục hoành:
\(U = E - I({R_0} + r) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}I = 0 \to U = {U_0} = E\\U = 0 \to I = {I_m} = \frac{E}{{{R_0} + r}}\end{array} \right. \Rightarrow E,r\)
- Phương án 2:
+ Từ \(I = {I_A} = \frac{E}{{R + {R_A} + {R_0} + r}} \Rightarrow \frac{1}{I} = \frac{1}{E}\left( {R + {R_A} + {R_0} + r} \right)\)
đặt y = \(\frac{1}{x}\); x = R; b = RA + R0 + r ⇒ y = \(\frac{1}{E}\left( {x + b} \right)\)
+ Căn cứ các giá trị của R và I trong phương án 1, ta tính các giá trị tương ứng của x và y.
+ Vẽ đồ thị y = f (x) biểu diễn gián tiếp mối liên hệ giữa I và R.
+ Xác định tọa độ của xm và y0 là các điểm mà đồ thị trên cắt trục hoành và trục tung.
\(\left\{ \begin{array}{l}y = 0 \to {x_m} = - b = - \left( {{R_A} + {R_0} + r} \right) \to r\\x = 0 \to {y_0} = \frac{b}{E} \to E\end{array} \right.\)
Trong giờ thực hành, một học sinh muốn đo hệ số công suất của một thiết bị điện X bằng các dụng cụ gồm: điện trở, vôn kế lí tưởng, nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số không đổi; các dây nối có điện trở không đáng kể. Tiến hành thí nghiệm bằng cách mắc nối tiếp điện trở và thiết bị X, sau đó nối vào nguồn điện. Học sinh này dùng vôn kế đo điện áp hai đầu đoạn mạch, hai đầu điện trở và hai đầu thiết bị X thì vôn kế có số chỉ lần lượt là: 220V, 100V và 128V. Hệ số công suất của thiết bị X là
A. 0,71
B. 0,55
C. 0,94
D. 0,86
Chọn đáp án D
U → = U R → + U X → ⇒ U 2 = U R 2 + U X 2 + 2 U R . U X cos φ X ⇒ cos φ X = U 2 − U R 2 − U X 2 2 U R U X
Thay số: cos φ X = 220 2 − 100 2 − 128 2 2.100.128 = 0 , 86