جواب فعالیت ۲-۳ (کار در کلاس) صفحه ۵۳ فیزیک (2) - تجربی

مراحل آزمایش:

۱. مدار را مطابق شکل بسته و کلید را باز (قطع) نگه می‌دارم. ولت‌سنج را بین دو سر باتری قرار می‌دهم و عددی را که نشان می‌دهد می‌خوانم. چون جریانی از مدار نمی‌گذرد، این عدد تقریباً برابر نیروی محرکهٔ الکتریکی باتری، یعنی \(\mathcal{E}\) است.

۲. کلید را می‌بندم و مقاومت متغیر \(R\) را تنظیم می‌کنم. مقدار جریان \(I\) را از آمپرسنج و اختلاف پتانسیل دو سر باتری \(V\) را از ولت‌سنج می‌خوانم.

۳. با استفاده از رابطهٔ ۲-۶ داریم:

\[V = \mathcal{E} - Ir\]

از این رابطه مقاومت داخلی باتری را به دست می‌آورم:

\[r = \frac{\mathcal{E} - V}{I}\]

مقدارهای زیر نمونه‌اند؛ اندازه‌گیری شما ممکن است کمی فرق کند.

باتری نو:

• نیروی محرکهٔ الکتریکی (کلید باز): \(\mathcal{E} = 1/5\,\text{V}\)
• با کلید بسته: \(I = 0/5\,\text{A}\)، \(V = 1/4\,\text{V}\)

\[r = \frac{1/5 - 1/4}{0/5} = 0/2\,\Omega\]

باتری فرسوده:

• نیروی محرکهٔ الکتریکی (کلید باز): \(\mathcal{E} = 1/35\,\text{V}\)
• با کلید بسته: \(I = 0/3\,\text{A}\)، \(V = 0/9\,\text{V}\)

\[r = \frac{1/35 - 0/9}{0/3} = 1/5\,\Omega\]

نتیجه: مقاومت داخلی باتری فرسوده از باتری نو بیشتر است. به همین دلیل، وقتی جریان از باتری فرسوده بگذرد، افت ولتاژ بیشتری در داخل باتری رخ می‌دهد و اختلاف پتانسیل دو سر آن کمتر می‌شود.