Порядок выполнения работы. 1. Установить подвижный контакт, с помощью которого изменяется длина нихромовой
1. Установить подвижный контакт, с помощью которого изменяется длина нихромовой проволоки, в среднее положение. 2. В таблицу измерений и вычислений занести длину и диаметр проволоки, параметры измерительных приборов, сопротивление амперметра и вольтметра. 3. Включить кнопку “сеть” на лицевой панели прибора. При этом должна загореться индикаторная лампочка. 4. Кнопки на передней панели прибора поставить в положение В-А и схема.1. 5. Ручкой “регулировка тока” установить значение 50 мА. 6. Измерить напряжение, занести показания амперметра и вольтметра в таблицу. 7. Ручкой “регулировка тока” установить значение сначала 100 мА, затем 150 мА. 8. Для каждого случая измерить напряжение, занести показания миллиамперметра и вольтметра в таблицу 2.7. 9. Кнопку на передней панели прибора поставить в положение схема 2. 10. Выполнить пункты 5-8 для схемы 2. Записать в таблицу 2.8. 11. Используя формулы (2.28) – (2.31) вычислить значения удельного сопротивления. 12. Рассчитать среднее значение удельного сопротивления. 13. Рассчитать абсолютную и относительную погрешность измерений. 14. Сравнить полученный результат с табличным, сделать вывод по результатам исследования. Т а б л и ц а 2.7 Измерения и вычисления для схемы 1
Т а б л и ц а 2.8 Измерения и вычисления для схемы 2
Справочные данные и параметры установки Истинное (табличное) значение удельного сопротивления нихрома равно r=1,05 мкОм×м. Диаметр нихромовой проволоки d = 0,39 мм, сопротивление миллиамперметра RА = 0,29 Ом, сопротивление вольтметра Rv = 1975 Ом.
Контрольные вопросы 1. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи, для неоднородного участка цепи, для полной цепи. 2. Как рассчитать эквивалентное сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников? 3. Что называется сопротивлением проводника? От чего оно зависит? 4. Объясните механизм проводимости в металлических проводниках. 5. Дайте определение удельного сопротивления. От чего оно зависит? Лабораторная работа №8 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ Цель работы: изучение температурной зависимости сопротивления проводников и определение термического коэффициента сопротивления. Приборы и принадлежности: универсальный переносной измерительный прибор типа УПИП-60, термометр, термостат, исследуемое сопротивление (спираль лампы накаливания). Методика эксперимента Характер зависимости сопротивления проводников от температуры определяется физической природой проводника. Проводники по проводимости делятся на две группы – первого и второго рода. В проводниках первого рода – металлах, прохождение электрического тока не связанно с переносом вещества. В проводниках второго рода – электролитах, электрический ток вызывает протекание химических реакций и перенос вещества. Сопротивление металлов не полностью объясняется в рамках классической теории электропроводимости, базирующейся на понятии электронного газа. Зависимость сопротивления металлов от температуры может быть объяснена лишь в рамках квантовой теории электропроводимости, с учетом волновых свойств электронов. Поскольку рассеяние электронов в кристаллической решётке металлов пропорционально температуре, следовательно сопротивление проводников также изменяется с изменением температуры. Характер этой зависимости описывается соотношением , (2.33) где – сопротивление при С; t – температура проводника; a – температурный коэффициент сопротивления. Для температур, много меньших температуры плавления металлов, соотношение (2.33) принимает вид , отсюда . Наиболее простым методом измерения электрического сопротивления является метод моста Уитстона, принцип работы которого был описан в лабораторной работе №6. Рассчитаем термический коэффициент сопротивления для любых значений температур. Для этого, используя соотношения и , получим выражение: . (2.34) Порядок выполнения работы 1. Составить характеристику электроизмерительного прибора. 2. Установить термометр в термостат и измерить начальную температуру . 3. Нажимая кнопку, «грубо» изменяем значение сопротивление магазина сопротивлений и включенного в плечо моста Уитстона, устанавливаем стрелку нуль-гальванометра в нулевое положение. Затем нажимаем кнопку «точно», корректируя нулевое положение стрелки, определяем значение неизвестного сопротивления . 4. Подключить термостат к сети переменного тока 220 В и произвести замеры сопротивления через каждые 10°С до температуры 90°С. Результаты измерений занести в таблицу 2.9. Т а б л и ц а 2.9
5. Рассчитать термический коэффициент α для всех значений температур по формуле (2.34). 6. По полученным данным построить на миллиметровке график зависимости сопротивления проводника R от температуры t. 7. Полученную кривую экстраполировать до пересечения с осью R и определить сопротивление металла при , ( ). Провести анализ полученных результатов. Контрольные вопросы
1. Классическая теория электропроводимости металлов. 2. Зависимость сопротивления металлов от температуры. 3. В чем заключается принцип работы моста постоянного тока. 4. Вывести условие баланса моста Уитстона.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1260)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |