Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определение удельного сопротивления проводника
|
|
Цель работы: определить удельное сопротивление проводника.
Теория. Все металлы в твердом и жидком состоянии являются проводниками электрического тока. Опыты показывают, что при прохождении электрического тока масса металлических проводников остается постоянной, не изменяется и их химический состав. Это говорит о том, что в создании электрического тока в металлах участвуют только электроны. При отсутствии внешнего электрического поля свободные электроны перемещаются в кристалле металла хаотически. При наличии электрического поля свободные электроны, кроме хаотического движения, приобретают упорядоченное движение в одном направлении, и в проводнике возникает электрический ток. Таким образом, электрический ток может быть получен только в веществах, в которых имеются свободные заряженные частицы, и, чтобы они пришли в движение, нужно создать в проводнике электрическое поле.
Основная электрическая характеристика проводника - сопротивление. Сопротивление проводника представляет собой как бы меру противодействия проводника установлению в нем электрического тока. Разные металлы имеют разные удельные количества (находящиеся в единице объема) свободных зарядов. Поэтому сопротивление проводника зависит от материала, а так же его геометрических размеров. Для сравнения электрических характеристик проводников удобнее пользоваться величинойихудельного сопротивления.
Сопротивление R проводника длинной l постоянной площадью поперечного сечения Sравно:
Приборы и принадлежности: Источник тока, реохорд, реостат, амперметр на 2 А, вольтметр на 6 В, микрометр, ключ, соединительные провода.
Порядок проведения работы:
1. Измерить диаметр проволоки реохорда d (мм).
2. Собрать электрическую цепь по схеме (рис.2.1.). Для этого нужно знать:
Рисунок 2.1.
2.1. Амперметр в электрическую цепь подключается последовательно.
2.2. Вольтметр в электрическую цепь подключается параллельно.
2.3. В этой цепи Rx – реохорд.
2.4. R –реостат (для поддержания постоянного значения тока I во время опытов).
3. Определяем удельное сопротивление проводника, для этого нужно:
3.1. Установить длину реохорда на 30 см.
3.2. Измерить величину тока I в электрической цепи и напряжение Uна концах проводника.
3.3. По закону Ома для участка цепи 
определить Rx по формуле: 
.
3.4. Вычислить площадь поперечного сечения проводника по формуле 
.
3.5. Используя формулу , определить удельное сопротивление проводника по формуле: 
.
4. Повторить работу с электрической цепью, установив реохорд сначала на 40 см, а потом на 50см, используя для этого пункты 3.1. – 3.5.
4.1. Найти среднее значение 
, используя конечный результат трёх опытов, по формуле: 
. 
5. Найти относительную погрешность по формуле: 
, используя значение 
из таблицы 5.1.
Таблица 5.1. Удельное сопротивление ρ (при 20 оС) и температурный коэффициент сопротивления α металлов и сплавов.
| Вещество | ρ, «10-8 Ом*м или «10-2 Ом*мм2/м | α, К-1 | Вещество | ρ, «10-8 Ом*м или «10-2 Ом*мм2/м | α, К-1 |
| Алюминий Вольфрам Латунь Медь Никелин | 2,8 5,5 7,1 1,7 | 0,0042 0,0048 0,001 0,0043 0,0001 | Нихром Свинец Серебро Сталь | 1,6 | 0,0001 0,0037 0,004 0,006 |
6. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 6.1.
Таблица 6.1.
| № П/П | d, (м) | l, (м) | I, (A) | V, (B) | R, (Oм) | S, (м2) |  , (Ом м)
|  , (Ом м)
|  , (%)
|
| 1. | |||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. |
7. Сделать вывод о проделанной работе.
8. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Почему металлы являются хорошими проводниками электрического тока?
2. Что необходимо для создания электрического тока в веществе?
3. Какова природа электрического сопротивления металлов?
4. Почему разные металлы имеют разные удельные сопротивления?
5. Определите сопротивление 1 метра алюминиевой проволоки, сечение которой равно 1 мм2.
Date: 2015-10-19; view: 1501; Нарушение авторских прав