Bài 26. Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa

Mục đích:

• Đo suất điện động E của pin điện hóa
• Đo điện trở trong r của pin
• Rèn luyện kỹ năng sử dụng vôn kế, ampe kế

Pin điện hóa được đặc trưng bởi:

• Suất điện động E (V)
• Điện trở trong r (Ω)

Mạch điện:

Khi có dòng điện I chạy qua:

• Hiệu điện thế mạch ngoài: U = E - Ir
• Cường độ dòng điện: I = E/(R + r)

Phương pháp 1: Đo hiệu điện thế

Đo U khi mạch hở → U_hở = E

Đo U khi có dòng điện → U = E - Ir → r = (E - U)/I

Phương pháp 2: Đo 2 giá trị U và I

Thay đổi R, đo U và I tương ứng:

• U₁ = E - Ir
• U₂ = E - Ir'

Giải hệ phương trình tìm E và r

Phương pháp 3: Đồ thị

Vẽ đồ thị U theo I

U = E - Ir → có dạng y = ax + b

- Cắt trục tung tại U = E

- Hệ số góc = -r

Dụng cụ:

• Pin điện hóa cần đo
• Vôn kế (đo hiệu điện thế)
• Ampê kế (đo cường độ dòng điện)
• Biến trở
• Khóa K, dây nối

Các bước:

1. Mắc mạch điện theo sơ đồ
2. Đo U khi mạch hở (K mở)
3. Đóng K, điều chỉnh R để có các giá trị I khác nhau
4. Đo U và I tương ứng
5. Tính E và r

Từ hệ phương trình:

U₁ = E - Ir₁

U₂ = E - Ir₂

Giải:

$$E = \frac{U_1 r_2 - U_2 r_1}{r_2 - r_1}$$

$$r = \frac{U_2 - U_1}{I_1 - I_2}$$

Cách khác (dùng R):

$$I = \frac{E}{R + r}$$

$$\frac{1}{I} = \frac{1}{E}R + \frac{r}{E}$$

Vẽ đồ thị 1/I theo R → tìm E và r từ giao điểm với trục