Sambandet mellan ett batteris Ri, polspänning och ems.
Hej. Jag har en laboration där jag ska bestämma ett batteris inre resistans, Ri, och elektromekaniska spänning, E.
Jag har skrivit ner en massa mätvärden från den video som hör till laborationen i en tabell och fört över dem till ett diagram och sedan använd mig av rätalinjens ekvation .
Jag har skrivit upp värdena för U i Y-axeln och ström I i X-axeln och då förstått att jag kan byta ut "Y" mot U och "X" mot I i ekvationen och få det till .
Formeln för polspänning är ju som kan skrivas om till .
Har jag förstått det rätt att man kan fortsätta "byta ut" värdena "k" till (-Ri) och "m" till ems? och alltså då veta batteriets Ri samt ems om jag vet samtliga värden i rätalinjens ekvation?
Det känns som om det vore så, men min osäkerhet säger att det är något lurt..."yareyare".
En grej är att jag mycket riktigt fått k-värdet till ett negativt värde (-1,26x10^-3) eller -0,00126, och ovan är det ju -Ri.
Varför skrivs resistans värdet som negativt? Blir det bara så för att jag flyttar ems till andra sidan?
Tack på förhand!
Rita gärna en bild där du visar vad de olika sakerna du pratar om är; Ri, U, I, för att göra det lättare att förstå vad du har gjort. Förklara också hur m och k förhåller sig till de andra sakerna du beskriver.
Det är också lite förvirrande att du använder x i dina ekvationer. Jag antar att du menar gånger, eller hur?
Hilda skrev:Rita gärna en bild där du visar vad de olika sakerna du pratar om är; Ri, U, I, för att göra det lättare att förstå vad du har gjort. Förklara också hur m och k förhåller sig till de andra sakerna du beskriver.
Det är också lite förvirrande att du använder x i dina ekvationer. Jag antar att du menar gånger, eller hur?
Hej och jajabus! Hoppas det blir mer klarhet nu.
Vad jag skall räkna ut är ett batteris inre resistans (Ri)och elektromekaniska spänning(ems) med hjälp av ett experiment som utförs i en laborationsvideo. Där har man kopplat upp ett 1.5V batteri i en krets och placerat en V-mätare över polerna på batteriet samt en A-mätare, justerbart motstånd och en strömbrytare i serie i kretsen, som bilden visar.
Jag vet att det är ett 1,5V batteri man testar och jag får ett antal värden för U(spänningen) och I(strömmen) från labb-videon som jag skrivit ner i tabellen samt fört in i ett diagram, se nedan.
I formeln för polspänning U=ems - Ri x I (spänningen=elektromekaniska spänningen - (batteriets)inre resistans x ström)
så finns ju ems samt Ri med i ekvationen. Och det är de värdena jag är ute efter i den här uppgiften. Byter jag plats på (ems) och (-Ri x I) så blir det som U=-Ri x I + ems. Ur boken har jag läst att polspänningen är den samma som ems:en om ingen ström tas ut ur batteriet, alltså då I(strömmen)=0.
I diagrammet har jag även en "trendlinje", den röda linjen. Den visar ju värdena i "den räta linjens ekvation" :Y=kx+m . I den ekvationen visar k-värdet lutningen samt m-värdet vart linjen skär Y-axeln när x=0.
Med värdet på trendlinjen (-1,26x10^-3)x X +1,47 ovan och placerat det i räta linjens ekvation så får jag ju
Y=kX+m
K=(-1,26x10^-3)
m= +1,47
Y=(-1,26x10^-3)x X + 1,47 (lilla x = gånger)
Mitt diagram har ju värden för U(spänning) längs med Y-axeln och värdet för I(ström) längs med X-axeln och byter jag ut de bokstäverna för enheterna så får Y=kX+m ekvationen utseendet U=kI+m istället.
Det min fråga var då, om det här blev lite tydligare, om jag kan fortsätta byta ut bokstäverna i räta linjens ekvation med bokstäverna ur ekvationen för polspänning dvs. värdena jag fått ut med den räta linjens ekvation visar värdena i formeln för polspänning och då också det jag vill ta reda på, ems samt Ri? Ekvationen Y=k x X +m visar U=-Ri x I + ems, och med värdena tagna från trendlinjen, U=-0,0026 x I + 1,47->U=-Ri x I + ems.
För då visar ju m-värdet ems:n =1,47
Samt K-värdet batteriets inre resistans, Ri= -0,00126 (0,00126 ohm)
Det kändes för lätt så jag blev osäker, men samtidigt kändes det som att det blev rätt... jag har sedan igår gjort lite kontrollräkningar och de verkar stämma med en diff på 0,001V(spänning) på några av kontrollräkningarna men tar det som försumbart.
exemple på kontrollräkning:
ström värde i mätning 2: U=1,47 - 0,00126 x 32,8 = 1,428V (tabell visar 1,426)
ström värde i mätning 3: U=1,47 - 0,00126 x 27,4 =1,435V (tabell visar 1,43)
ström värde i mätning 6: U= 1,47 - 0,00126 x 14,8 =1,451V (tabell visar 1,451)
ström värde i mätning 7: U=1,47 - 0,00126 x 12,8 =1,453V (tabell visar 1,453)
Varför det blir fel på kontrollräkning 2 samt 3 är det som gör mig lite osäker.
Nu blev det ett långt svar, skulle ha skrivit såhär från början istället... my bad.
Jag har ritat om kopplings schemat så att ordningen blir R-strömbrytare-A i strömmens riktning "höger", det var så det var kopplat i videon. A mätaren ska ju sita närmast -polen på batteriet.
samt, efter lite tänk så kanske felet i kontrollräkningarna kan bero på en viss felmarginal hos mät instrumenten. Av egen erfarenhet så vet jag att de har en viss felmarginal, ibland på upp till 0,06% eller mer vid enstaka mätningar. Sen är frågan om den "egna erfarenheten" är relevant.
