Контрольные вопросы

1. Что называется емкостью проводника? Конденсатора?

2. Вывести формулу для емкости плоского конденсатора; сферического конденсатора; цилиндрического конденсатора.

3. Вывести ус­ло­вие рав­но­ве­сия мос­та Со­тти. Из­ме­нит­ся ли рав­нове­сие мос­та Со­тти при из­ме­не­нии час­то­ты пе­ре­мен­но­го то­ка?

4. Вы­вес­ти фор­му­лу ем­ко­сти для па­рал­лель­но­го и по­сле­до­ва­тель­но­го со­еди­не­ния кон­ден­са­то­ров.

Используемая литература

[1] §§ 16.1-16.3;

[2] §§ 11.5, 11.6;

[3] §§ 2.15-2.18, 2.20, 2.22;

[4] т.2, §§ 26, 27;

[5] § 94.

Лабораторная работа 2-04

Определение удельного сопротивления проводника

Цель работы: освоение методов проведения измерений и расчета погрешностей при работе с электроизмерительными приборами на примере определения удельного сопротивления проводника.

Теоретическое введение

Электрическое сопротивление цилиндрического проводника длиною l и площадью поперечного сечения S можно определить по формуле

, (4.1)

где  – удельное сопротивление проводника.

Удельное сопротивление проводника – это величина, численно равная сопротивлению проводника единичной длины с единичной площадью поперечного сечения:

(4.2)

Удельное сопротивление проводника является одной из физических характеристик вещества и зависит только от природы этого вещества и температуры: =f(T). Для проводников вид этой функциональной зависимости был установлен экспериментально:

, (4.3)

где ₀ – удельное сопротивление при 0 ⁰С,  – температурный коэффициент сопротивления. Формула (4.3) имеет ограниченное применение и справедлива примерно в интервале температур от –50 ⁰С до 200 ⁰С.

Экспериментальная часть

Приборы и оборудование: лабораторная установка и микрометр.

Схема и описание установки

Установка для определения удельного сопротивления состоит из механической конструкции, измерительного блока и исследуемого проводника. Ее общий вид представлен на рис. 4.1.

На основании 1 закреплена колонка 2 с нанесенной на нее метрической шкалой 3. На колонке смонтированы два неподвижных кронштейна 4 и один подвижный кронштейн 5, который может передвигаться вдоль колонки и фиксироваться в любом месте.

М ежду неподвижными кронштейнами закреплен проводник в виде тонкой проволоки 6. Зажим 7 на подвижном кронштейне обеспечивает хороший контакт с проводником. На подвижном кронштейне нанесена черта, которая обеспечивает точное определение длины измеряемой части проводника.

Рис. 4.1 Рис. 4.2.

На передней панели измерительного блока 8 смонтированы вольтметр, миллиамперметр, три клеммы, три кнопки, ручка регулятора тока и индикатор сети.

Принципиальная электрическая схема, используемая для измерений, изображена на рис. 4.2.

В соответствии с законом Ома для участка цепи, сопротивление проводника определяется из соотношения:

. (4.4)

С учетом этого выражение (4.2) принимает вид:

. (4.5)

Площадь поперечного сечения проводника , где d – диаметр проводника, тогда:

. (4.6)