Определение удельного сопротивления металлических проводников (Лаб).
Цель: измерение удельного сопротивления материалов проводников методом сравнения падение напряжений на отдельных участках цепи, соединенных последовательно.
Студент должен знать и уметь: понятие о установившийся ток, понятие об электрическом сопротивлении проводников, основы теории погрешностей, уметь составлять простые последовательные электрические цепи, измерять напряжение на участке электрической цепи, уметь оценивать погрешности прямых и косвенных измерений.
Приборы и оборудование: Источник постоянного тока, реостат на 2-3 Ома, эталонный сопротивление на 5-6 Ом, вольтметр (до 3В), переключатель, три проводники из разных металлов, соединительные проводники, микрометр, масштабная линейка.
Краткие теоретические сведения..
Сопротивление металлического проводника зависит от его длины , площади поперечного сечения S, и материала, из которого изготовлен проводник
, (1)
Где — удельное сопротивление проводника.
Удельное сопротивление — это физическая величина, численно равно сопротивлению проводника длиной = 1 м и площадью сечения S = 1 м2. Удельное сопротивление материала является основной характеристикой его способности проводить электрический ток.
Удельное сопротивление однородного проводника цилиндрической формы выражается формулой
, (2)
— диаметр проводника.
— длина его.
R — сопротивление проводника.
В данной задаче для измерения сопротивления R применяется метод сравнения спада напряжений. Суть метода заключается в том, что проводник с неизвестным сопротивлением R сочетается последовательно в круг с известным (эталонным) сопротивлением и источником тока Е (Рис.1).
Е
К
R
А
В
Реостат
V
Рис. 1
После этого измеряются падения напряжения на этих опорах и
. По закону Ома для участка цепи силу тока можно определить двояко:
(3)
(4)
Приравнивая правые части равенств (3) и (4), получим выражение для неизвестного сопротивления
(5)
Откуда:
(6)
Подставляя выражение (6) в формулу (2), получим расчетную формулу для определения удельного сопротивления в виде
(7)
Последовательность выполнения работы.
1. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, изображенной на рис. 1.
2. Исследуемые проводники из различных материалов поочередно подключать к клеммам А и
В.
3. Для обеспечения большей точности отсчетов установить положение
Ползунка реостата так, чтобы показания вольтметра, подключенного параллельно
Эталонного сопротивления, составили крупнейшем целому числу. Записать показания
Вольтметра в таблицу измерений.
4. Не меняя положения ползунка реостата, измерить с помощью
Вольтметра поочередно падение напряжения на исследуемых опорах (проводниках с
Различных материалов) R1, R2 и R3 и занести их в таблицу измерений.
5. Измерить длины и диаметры исследуемых проводников и записать их в
Таблицу.
6. Воспользовавшись формулой (7), вычислить значение удельного сопротивления для
Каждого из исследуемых материалов.
Таблица
№ образца |
Материал |
|
|
|
|
|
|
1. |
|||||||
2. |
|||||||
3. |
Контрольные вопросы.
1. Законы постоянного тока: закон Ома, правила Кирхгофа, закон Джоуля-
Ленца.
2. От чего и как зависит сопротивление проводника?
3. Что называется удельным сопротивлением материала и от чего он зависит?
4. Вывести формулу (2).
5. Установить размерность удельного сопротивления в системе СИ.
6. Как зависит удельное сопротивление металлов от температуры?
Реферати :
- организация работы лаборатории тхк
- организация работы лаборатории технохимического контроля
- мясокомбинат баку
- СЗМЗ производство масла
- устройство для обескровливания
- оборудование для свертывания молока и обработки сгустка
- температурный режим стерилизации рыбных консервов в автоклаве
- определение точки безопасности при производстве молочной продукции
- сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий экономика 1985 с.295