实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它.实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示.实验室有一电源,电源电压约为3V、电阻不到1Ω.为了测量该电源的电压和电阻,现有两个电阻R1=15Ω,R2=5Ω,一量程为0.3A的电流表,并设计了如下的两种测量电路:乙和丙.
(1)请选择可行的测量电路________,理由是________;
(2)简要叙述实验步骤:________;
(3)根据测量数据和已知量,得到电源电压U=________,电源内阻r=________.
网友回答
解:(1)若选乙电路图,当闭合开关S2时,R2与电源的内阻r串联,
电路中的电流I===0.5A>0.3A;
所以此方案不可行,故可行的测量电路为丙.
(2)实验步骤:
①闭合开关S1、S2,读出电流表示数为I1;
②闭合开关S1,断开开关S2读出电流表示数为I2.
(3)因电源的电压不变,则
U=I1(R1+r),
U=I2(R1+R2+r),
联立两式可得:U=,r=.
故