ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Цель работы: научиться на практике рассчитывать удельное сопротивление проводника.

Оборудование

1. Реохорд.

2. Микрометр.

З. Амперметр и вольтметр.

4. Источник электрической энергии.

5. Ключ.

6. Соединительные провода.

Теория

Электрическое сопротивление проводников обусловлено тем, что свободные электроны при своем движении сталкиваются с положительно заряженными ионами кристаллической решетки металла.

Одной из важнейших характеристик проводника является также его удельное электрическое сопротивление ρ, которое показывает каким сопротивлением обладает проводник длиной 1м и площадью поперечного сечения 1м²

Для однородного цилиндрического проводника с сопротивлением R, длиною 1, площадью поперечного сечения S

ρ =RS/ l (1)

где ρ - удельное сопротивление проводника, выражается в Ом ∙ м.

В электротехнике чаще применяется единица измерения удельного сопротивления проводника 1 Ом∙мм²/м. Это Сопротивление проводника длиной 1м и площадью поперечного сечения 1 мм².

Удельное сопротивление различных материалов, главным образом металлов и их сплавов, определяют лабораторным путем.

Порядок выполнения работы

1. Микрометром измерить диаметр проволоки d реохорда и рассчитать площадь поперечного сечения по формуле:

S=π d²/ 4 (2)

3. Со6рать электрическую цепь по схеме рис. l

Рис 1.

3. После проверки цепи преподавателем, замкнуть ключ, измерить силу тока в цепи и напряжение на концах реохорда (сопротивления).

4. Используя закон Ома для участка цепи рассчитать сопротивление R проволоки реохорда:

R= U / I (3)

5. Измерить длину проволоки l .

6. Вычислить удельное сопротивление проводника ρ по формуле (1).

7.Сравнить полученный результат с табличным значением ρ_табл и вычислить относительную погрешность.ρ_табл (константана) =4 ,7 10^-7 Ом∙м .

8.Написать вывод и ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. Зависит ли удельное сопротивление от температуры?

2. Удельное сопротивление фехраля 1.1 *10^-6 Ом*м. Что это значит? Где можно использовать такой материал?

3. Чем обусловлено сопротивление проводников?

4. Как изменится напряжение на участке цепи, если медную проволоку на этом участке заменить никелевой такой же длины и площади поперечного сечения?

5. Как изменится напряжение на участке цепи, если проволоку на этом участке заменить проволокой из такого же материала, такой же длины, но с площадью поперечного сечения в три раза меньшей?

Вариант 2

1. Почему удельное сопротивление проводника зависит от рода его материала?

2. Определите сопротивление и длину медной проволоки массой 89 г сечением 0,1 мм².

3. В чем состоит явление сверх проводимости?

4. Назвать известные вам методы определения сопротивления резистора.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА

СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕДИ.

Цель работы

1. Снять экспериментальную зависимость сопротивления меди от температуры.

2.Научится определять температурный коэффициент сопротивления.

Оборудование

1. Прибор для определения температурного коэффициента сопротивления.

2. Омметр.

3. Термометр.

4. Стаканы с водой и тающим снегом.

5. Электрическая плитка.

Теория

В металлических проводниках электрическое сопротивление обусловлено столкновением свободных электронов с колеблющимися ионами в узлах кристаллической решетки. По мере повышения температуры размах колебаний ионов увеличивается, что способствует большему рассеянию электронов, участвующих в упорядоченном движении. Кроме того с повышением температуры увеличивается скорость хаотического (теплового) движения электронов и они испытывают большее число столкновений с ионами кристаллической решетки. Все это приводит к тому, что с повышением температуры сопротивления проводника, а, следовательно, и удельное сопротивление увеличивается.

Обозначим R сопротивление проводника при t С, а R₀ при t= . Величину

α= R-R₀ / (R₀ t) (1)

называют температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Численно температурный коэффициент сопротивления показывает относительное изменение сопротивления при нагревании проводника на 1⁰С (lК) и измеряется в ⁰С^-1 или K^-1, что одно и тоже.

У большинства химически чистых металлов температурные коэффициенты сопротивления близки к 1 /273 K^-1, а у некоторых сплавов они настолько малы, что во многих практических случаях ими можно пренебречь.

Порядок выполнения работы

1. Опустить прибор, для определения температурного коэффициента сопротивления в тающий снег и выдержать его там в течение некоторого времени, пока температура проводника не будет равна 0⁰С.

2. Измерить сопротивление R₀ с помощью омметра.

3. Перенести прибор для определения температурного коэффициента сопротивления в стакан с водой и, нагревая воду, измерять сопротивление R через каждые 20 - 40 градусов.

4. Вычислить для каждого измерения температурный коэффициент сопротивления по ф6рмуле (l).

5. Определить абсолютную ошибку измерения ∆α = | α_табл - α |, для меди α_табл =0,0042 К^-1.

6. Определить относительную ошибку измерения δα = (∆α / α_табл) 100%.

7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

8. Построить график зависимости сопротивления R от температуры t.

9. Сделать вывод о характере этой зависимости.

Таблица1.

№	t(⁰С)	R₀(Ом)	R(Ом)	α(К^-1)	∆α(К^-1)	δα(%)
1 2 3 4 5 6	0 20 40 60 80 100

Контрольные вопросы

Вариант 1

1. ТКС меди 0,0042 К^-1. Что это означает?

2. Сопротивление медного проводника при 0⁰С равно 1 Ом. Каким оно будет при 100⁰С ?

3. Сопротивление стального и вольфрамового проводников при 0⁰С одинаковы..Будут ли одинаковы при 200⁰С? ТКС стали 0,006 К^-1, вольфрама 0,005 К^-1.

4. Сопротивление стального и вольфрамового проводников при 50⁰Содинаковы. Каким они будут при 10⁰С ?

5. Где применяются проводники с большим ТКС?

Вариант 2

1. ТКС константана 0,000021 К^-1. Что это означает?

2. Сопротивление константанового проводника при 100⁰С равно 1,002 Ом. Каким оно будет при 0⁰С ?

3. Сопротивление алюминиевого и нихромового проводников при 20⁰С одинаковы..Будут ли одинаковы при 80⁰С? ТКС алюминия 0,004 К^-1, нихрома 1,0001 К^-1.

4. Сопротивление алюминиевого и нихромового проводников при 60⁰С одинаковы. Каким они будут при 30⁰С ?

5. Где применяются проводники с малым ТКС?

_____

___________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Дата: 2019-02-25, просмотров: 2759882.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 10 111213 14 Следующая ⇒