Лабораторна робота
ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОПОРУ ПРОВІДНИКА
Мета: визначити питомий опір дроту; набути навичок користування амперметром, вольтметром, мікрометром.
Обладнання: дротина з матеріалу з великим питомим опором, натягнена на дерев'яну планку: амперметр; вольтметр; джерело струму; ключ; реостат; мікрометр; лінійка; з'єднувальні провідники.
Теоретичні відомості:
Питомий опір матеріалу можна обчислити, користуючись формулами:
;
де d – діаметр провідника;
l – його довжина;
ρ – питомий опір провідника;
S – площа його поперечного перерізу;
R – опір провідника.
Електричний опір провідника R можна визначити, склавши електричне коло за схемою, наведеною на рисунку.
У цьому випадку формула для обчислення питомого опору провідника матиме вигляд:
Але опір провідника можна знайти і за формулою
,
тоді
Хід роботи
1. Складіть електричне коло за схемою. Змінюючи положення повзунка реостата, підберіть силу струму, не більшу ніж 0,5 А (щоб не перевантажити джерело струму).
2 Виміряйте довжину дротини l лінійкою, а діаметр d – мікрометром у 3–4 місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дротини різні, то обчисліть середнє значення діаметра.
3. Виміряйте силу струму I і напругу U на досліджуваному провіднику.
4. Обчисліть значення питомого опору провідника.
5. Результати вимірювань і обчислень занесіть до таблиці.
Номер досліду |
d, м |
dсер, м |
U, В |
І, А |
і, м |
ρ, Ом.м |
ρсер, Ом.м |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
6. Визначте інструментальні похибки вимірювальних приладів і похибки відліку і заповніть таблицю.
Похибка |
U, В |
І, А |
d, м |
l, м |
Інструментальна похибка, ∆прил |
|
|
|
|
Похибка відліку, ∆відл |
|
|
|
|
Абсолютна похибка, ∆=∆прил+∆відл |
|
|
|
|
7. Обчисліть відносну (ερ) і абсолютну (∆ρ) похибки вимірювання питомого опору провідника:
де ∆U, ∆d, ∆I і ∆l – абсолютні похибки вимірювання даних фізичних величин. (Відносною похибкою ερ при округленні величини π у формулі знехтуємо).
Оскільки
,
то
.
Заповніть таблицю. За довідковими даними визначте матеріал провідника.
ρсер, Ом.м |
ερ, % |
∆ρ, Ом.м |
ρ=ρсер±∆ρ, Ом. м |
Матеріал провідника |
|
|
|
|
|
Для обчислення
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновок:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
