Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

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 α, К-1 Вещество ρ, «10-8 Ом*м или «10-2 Ом*мм2 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.

 





Дата добавления: 2014-11-07; Просмотров: 331; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.204.249.55
Генерация страницы за: 0.089 сек.