INRE RESISTANS
Uppgift:
Att bestämma elektromotorisk spänning (ems) och inre resistans hos ett batteri.
Materiel:
Batteri i hållare
Voltmeter
Amperemeter
Strömbrytare
Skjutresistor
Laboratoriesladdar
Teori:
Polspänningen, U, är den spänning, som finns mellan polerna på en
spänningskälla. Ems, E, är en spänningskällas polspänning då spänningskällan
är obelastad, vilket innebär att den levererar en försumbar ström. Om
spänningskällan ingår i en sluten krets, får I beteckna strömmen och R
resistansen utanför spänningskällan - den yttre resistansen. Amperemeterns
resistans ingår i R. Elektrolyten i batteriet har också resistans, den inre
resistansen Ri.
Utförande: Koppla enligt schemat. Välj som amperemeter ett instrument som kan visa 3A.
Börja med hela skjutresistorn inkopplad. Avläs polspänning och strömstyrka och
för in i tabellen. Ändra resistorn till ung. halva resistansen och gör en ny
avläsning på instrumenten. Ändra till fjärdedelen osv. OBS!! Kretsen skall vid
de sista mätningarna vara sluten mycket kortvarigt (1-2 sek.). Slut brytaren fixera nålens läge med ögat - bryt kretsen igen. I den sista avläsningen skall
resistorn vara kortsluten dvs den yttre belastningen utgörs endast av
amperemeterns resistans. När tabellen är färdig bör du ha minst 6 värdepar jämnt
fördelade mellan det största och det minsta strömvärdet.
Kopplingsschema:
V
R
A
Tabell:
I (A)
U(V)
Diagram:
Rita en graf som visar U som funktion av I. Approximera grafen med en linjär
funktion. Bestäm ur grafen E och Ri.
www.zenitlaromedel.se
Resultat:
Ekvationen för funktionsgrafen, liksom E och Ri.
www.zenitlaromedel.se
Kommentarer till laborationen
Materiel:
Till varje laborationsgrupp behövs:
Batteri 1,5 V R20 i hållare t ex art nr 14-213226
Voltmeter t ex art nr 12-522001
Ampere meter t ex art nr 12-522001
Strömbrytare t ex art nr 213223
Skjutresistor t ex art nr 14-020161
Laboratoriesladdar
Laborationen är lätt att utföra. Man måste dock komma ihåg att göra korta mätningar särskilt
då strömstyrkan är stor (mer än 1,0 A).
Exempel på mätresultat
I (A)
U(V)
0,045 0,136 0,225 0,350 0,460 0,640 1,040 1,450 2,000 2,800
1,560 1,520 1,460 1,400 1,350 1,260 1,100 1,000 0,800 0,500
www.zenitlaromedel.se
Grafens ekvation blir U = 1,55 – 0,38 I. Eftersom U = E då I = 0 blir E = 1,55 V och
ekvationen kan den skrivas E = U + 0,38 I. De båda första termerna har enheten 1 V och då
måste även den sista termen ha den enheten. Faktorn 0,38 har alltså enheten 1V/1A dvs 1 Ω.
Den inre resistansen i batteriet har i vår mätning värdet 0,38 Ω.
www.zenitlaromedel.se
