13

Лабораторная работа №1

Источники тока и электроизмерительные приборы

1. Источники тока

Теоретическая часть

Виды источников тока:

1. Х имические:

   • к

     в частности аккумуляторы

     ислотные;

   • щелочные.

   • Соляные

2. Световые (солнечные батареи);

3. Биоисточники (яблоко);

4. Тепловые (турбины).

Описание термопары. ТЕРМОПАРА ТП (учебная)

ТЕРМОПАРА ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ ТД (учебная)

При нагреве места спая (соединения) возникает ЭДС, которая может быть измерена подключением милливольтметра к зажимам на колодке термопары. Милливольтметр должен быть с пределом измерения 15—25 милливольт. Во избежание порчи термопары нагревать спай можно только до температуры + 200° С.

Замечание: Вместо демонстрационной пары можно взять две лабораторные термопары «медь-никель», «железо-константан».

Опыт 1

Цель опыта: показать один из источников тока.

Содержание опыта: при нагревании спаев двух проволок из различных металлов, возникает ток (рис. 1).

Рис. 1 Рис. 1, а

Электрическая схема

Приборы:

1. Демонстрационная пара «железо-константан»;

2. Демонстрационный гальванометр.

Режим опыта: если концы термопары подключить к гальванометру и затем при помощи спички нагреть спай термопары, то можно увидеть, как стрелка будет отклоняться.

Селеновый фотоэлемент

Фотоэлемент селеновый, включенный в набор имеет фотоактивную площадь 10 см².

Фотоэлемент установлен на панели с двумя универсальными клеммами, к которым подведены выводы от фотоэлемента (рис. 3).

Рис. 3

У клемм имеются обозначения полярности включения фотоэлемента.

Действие селенового фотоэлемента. Для проведения этого опыта селеновый фотоэлемент подключают с соблюдением полярности к вольтметру и, освещая его электрической лампой, наблюдают возникновение ЭДС и тока в цепи.

Режим опыта: при включении лампочки, расположенной на ... см, стрелка гальванометра отклонилась на ... делений.

Опыт 2

Цель опыта: показать один из источников фототока.

Содержание опыта: при освещении некоторых веществ световая энергия непосредственно превращается в электрическую (рис. 2).

Рис. 2

Приборы:

1) Фотоэлемент ФЭСС-У10 (ЭДС=60-150 мВ, Rвнутр=400-800 Ом);

2) Гальванометр от вольтметра;

3) Осветитель (лампочка).

Описание кремниевой батареи

1. Общие сведения

1.1. Батарея представляет собой последовательно-параллельное соединение отдельных кремниевых фотоэлементов, вмонтированных в корпус для защиты от влаги, пыли и ударов.

1.2. Действие батареи основано на внутреннем фотоэлектрическом эффекте.

1.3. Для подключения к демонстрационным приборам батарея снабжается гибким шнуром, оканчивающимся вилками или наконечниками.

1.4. В качестве источника света используется осветительная лампа, а при достаточной освещенности может быть использован солнечный свет.

1.5. Батарея предназначена для демонстрации преобразования световой энергии в электрическую.

1.6. Батарея при эксплуатации должна быть защищена от воздействия жидкостей, вредных примесей, механических ударов.

2. Технические данные

Электрические характеристики батареи при температуре окружающей среды 255 С под солнцем (солнечный безоблачный день, средние широтыЕвропейской части России) должны быть: фотоэдс не менее 2 В, номинальный ток нагрузки (при сопротивлении нагрузки 12,5 Ом) не менее 130 мА.

3. Порядок работы

3.1. Закрепите батарею посредством держателя и стержня в муфте штатива на расстоянии 200-300 мм от осветителя.

3.2. Подключите к вилкам (наконечникам) шнура батареи прибор АВО-63 (на пределы 500 мА).

3.3. Включите, осветитель и, перемещая однолинзовый конденсатор, добейтесь максимального освещения батареи (максимальное отклонение стрелки прибора).

3.4. При демонстрации действия батареи, вместо прибора АВО-63 допускается подключать к ней лампочку накаливания MHI-0,068 ГОСТ 2204-74, микромоторчик, различные электро- и радиосхемы, входящих в комплект школьных учебных пособий по физике.

Внимание!!

Для проверки работоспособности батареи необходимо подсоединить выводы батареи к лампочке MHI-0,068 (или гальванометру), осветить батарею лампой накаливания мощностью 100 Вт на расстоянии 200-300 мм. При этом лампочка должна загореться.

Опыт 3

Ц ель опыта: показать преобразование световой энергии в электрическую.

Приборы:

1) Батарея кремневая БКС-1;

2) Гальванометр;

3) Осветительная лампа.

Рис. 4