Определяне на съпротивление на проводника материал и
Министерството на транспорта на България Публикации
-Петербургския държавен университет по железопътен транспорт
Катедра по физика. Electrophysics Laboratory.
Lab номер 201/5
Определяне на съпротивление на проводника материал и
Завършен: студент група CIB-208
Brylin Игор Андреевич
Денисов Александър Владимирович
Цел: Измерване на характеристиките на сегашното напрежение на метален проводник, и за определяне на съпротивление на проводника материал, извърши оценка на концентрацията на свободните електрони.
Кратка теоретична основа:
Устойчивост хомогенна проводник при фиксирана температура зависи от материала на проводника и неговите геометрични размери. Ако дължина проводник L на (измерено по посоката на тока) и напречно сечение S, то неговата устойчивост може да се изчисли по формулата:
където ρ - съпротивление на проводника, която е числено равно на съпротивлението на дължината проводник на 1 m при напречно сечение на 1 m 2 SI: [ρ] = ома-m. Често се използва от системата единица [ρ] = ома mm 2 / м - на съпротивлението проводник 1 м с напречно сечение от 1 mm 2.
Според класическата теория на електрическото съпротивление на проводниците се определя от формулата:
където m0 и д - електронен маса и заряд;
- средната скорост на топлинната движение на електрони.
определят на материала:
п - плътността на свободни електрони (т-3);
- електрона означава свободен път (между последователни сблъсъци с решетъчни йони).
Съпротивлението на чисти метали различават от приблизително поръчка от
1.5 х 10 ома -8-т за сребро до 19 х 10 ома -8-т за олово. В някои сплави (например, нихром, константан) съпротивление на около два порядъка по-висока от тази на чисти метали.
Ред на изпълнение
Измерванията се извършват с настройката показано по-долу.
Разглежданият съпротивата включени в съда 2, 3. Прекъсвачът II за превод на ляво.
Везни превключватели разположени от другата страна на корпуса на единица, поставени обхват на измерване: 5 - до волтметър V и 250 mA - за амперметър.
1. Включете токоизправител мрежа (
220), прехвърляне на горната K1. Потенциометъра Р1 за задаване на напрежение от 1-2 V волтметър V.
2. измерване част на устройството, с изключение на изследваната съпротивление R последователно с то включва потенциометъра Р2 резистентност.
Изходна потенциометъра Р2 Вдясно на ток през увеличава амперметър А. В процеса на измерване на потенциометър P2 НЕ ПИПАЙ!
3. Завъртете потенциометъра Р1. U избран напрежение, при което токът през амперметър А е максимална (I ≤ 250 mA). Запишете напрежение и ток в таблицата. Напрежение диапазон 0 - U 6-10 прекъсване интервали и премахване зависимост I (U). Резултатите от измерването, записани в таблицата. Изобразените I (U).
4. Изчислете стойност на съпротивление R на закона на Ом. Резултатите записани в таблицата и графиката по-долу парцел на R (U). Намерете средната стойност на съпротивлението и да се оцени грешката.
5. р съпротивлението на проводника може да се изчисли по следната формула (1). напречно сечение S на проводника и дължина L, на раната в един слой на повърхността на цилиндър, се определи дали известен диаметър тел г, диаметър спирала D и дължината на частта от цилиндър, към който проводник се навива л (тези данни са показани в резистентност R).
Сечение на проводника. Проводник дължина L = N · L1. където L1 = πD - дължина на един завой и - броят на завои.
Заместването на стойности S и L в (1) по следната формула за изчисляване на съпротивление:
6. Съгласно формула (3) изчисляване на стойностите на р на съпротивление, като се използва средната стойност, получена в претенция 4. Δρ за грешка оценява от косвени оценки правило на грешки при измерването.
7. Таблица стойности съпротивление за определяне на материала, от който е направена съпротивление R. Несъответствието между измерените и таблични стойности
(Ρ - ρtab) съпротивление в сравнение с измерването на грешка Δρ.
8. Съгласно формула (2) определяне на концентрацията на електроните в проводник. Необходими за изчисляване на константи са дадени на работното място.