Jak se chová skutečný zdroj?
Zadání Ke zdroji, jehož napětí jsme měřili kvalitním voltmetrem a získali jsme hodnotu U = 4,5 V, připojíme rezistor o odporu 4,0 Ω. Na ideálním ampérmetru, zapojeném do tohoto obvodu, jsme zjistili proud v obvodu I = 0,90 A. Odpory přívodních vodičů i ampérmetru jsou zanedbatelně malé, naopak odpor voltmetru je značně velký.
Zapíšeme Ohmův z. pro daný př. Jak je možné, že Ohmův zákon nefunguje? Asi jsme na něco zapomněli. Nakresleme si schéma.
Schema 1: R vnitřní U nezatížené = 4,5 V R = 4 Ω I = 0,9 A
Na co jsme zapomněli? Napětí, které jsme dosazovali náleželo nezatíženému zdroji U nezatížené = 4,5 V. Při zátěži napětí zdroje poklesne, protože zdroj sám klade elektrickému proudu odpor R vnitřní = ? – měli bychom jej zjistit. Museli bychom naměřit napětí zdroje při zátěži – vyzkoušíme pokusem (asi budou jiné hodnoty).
Určíme vnitřní odpor zdroje: Odpory R vnitřní a R jsou v sérii a sčítají se: Ohmův z. nově Pro R vnitř :
Závěr Ohmův zákon funguje, pouze došlo k úbytku napětí na vnitřním odporu zdroje. pokud chceme počítat s napětím zdroje, aniž bychom zjišťovali vnitřní odpor, musíme použít hodnotu napětí při zátěži, kterou naměříme paralelně připojeným voltmetrem – viz schéma 2.
Schéma 2: U zatížené V R = 4 Ω I = 0,9 A
Úkoly: Proveďte měření podle popsaných zapojení. Určete úbytek napětí na vnitřním odporu zdroje v řešeném příkladu. Určete proud, který bude obvodem protékat nahradíme-li zátěž 4Ω, odporem o hodnotě a)2Ω b)vodičem s nulovým odporem Jak se jedním slovem nazývá zapojení b)?