Контрольные вопросы
Что такое колебания? свободные колебания ? гармонические колебания? квазигармонические
колебания? периодические процессы ?
2. Дайте определения амплитуды, фазы, периода, частоты, циклической частоты колебания ?
3. Запишите формулу периода колебаний а) для идеального контура и б) для колебательного контура с сопротивлением R.
4. Запишите дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний и его решение.
5. По какому закону изменяется амплитуда затухающих колебаний?
6. Что такое логарифмический декремент затухания колебательной системы ? коэффициент затухания ?
7. Запишите соотношение между частотой затухающих колебаний и собственной частотой. При каких условиях наблюдается апериодический процесс в колебательном контуре?
ЛИТЕРАТУРА:[ 2. § 90]
РАБОТА 4. ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Провести исследование температурной зависимости сопротивления металлического проводника.
2. Определить значение температурного коэффициента и сопротивления Ro.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
Металлы относятся к проводникам первого рода, прохождение тока в них не сопровождается переносом вещества (атомов, ионов). Ток проводимости в металлах представляет собой обусловленный электрическим полем медленный систематический дрейф свободных электронов, наложенный на их хаотическое тепловое движение.
Установление постоянной скорости дрейфа (постоянный электрический ток) означает появление сил, тормозящих движение электронов и уравновешивающих электрические силы. Эти силы сопротивления вызываются взаимодействием зарядов друг с другом и с кристаллической решеткой.
Одно из фундаментальных утверждений физики твердого тела состоит в том, что на движение электронов не влияет их взаимодействие с идеальной решеткой. Если решетка не идеальна, то это
приводит к рассеянию электронов, т.е. к появлению сопротивления. Неидеальность решетки связана, во-первых, с колебаниями узлов кристаллической решетки – положительных ионов металла вследствие хаотического теплового движения, во-вторых, с дефектами решетки. Различают: точечные дефекты – вакантные узлы, ионы примесей в узлах решетки, внедренные атомы примесей в междоузлиях, линейные дефекты-дислокации и объемные дефекты-границы
кристаллитов.
Рассеяние
электронов вследствие искажения решетки
хаотическим тепловым движением носит
название фононного;
значение удельного сопротивления,
обусловленное этой причиной, обозначим
ф.
Рассеяние электронов на дефектах
решетки называют примесным, значение
удельного сопротивления, обусловленное
этой причиной, обозначим пр.
В неупорядоченных сплавах даже при
комнатной температуре доминирующей
причиной, обуславливающей сопротивление,
являются дефекты решетки, тогда как в
чистых металлах основной причиной
сопротивления является тепловое
движение.
Матиссен (1867 г.) установил, что полное удельное сопротивление складывается аддитивно из этих двух составляющих:
=
ф
+
пр
Для чистых металлов и металлов с примесями при температурах, близких к комнатной, сопротивление с увеличением температуры растет линейно:
R
= R0 ( 1
+ 
t
) =
0
(1
+
t )
(26)
где 0 - удельное сопротивление проводника при t = 00 С,
-
температурный коэффициент сопротивления,
l и S - длина и площадь поперечного сечения проводника.
В области низких температур зависимость сопротивления от температуры может быть очень сложной.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Схема установки представлена на рис.10. Исследуемый образец 1 помещается в термостат 2. Температура в термостате измеряется термометром 3, задается положением реостата 5.
Сопротивление образца определяется
прибором 4, в качестве которого могут
использоваться: мост сопротивления
МО-62, цифровой измеритель Р 5030,
универсальный вольтметр В7-16 А
или осциллограф мультиметр С1-112.
Рис.10