
- •Основные понятия и определения.
- •Описание установки.
- •Расчет сопротивления квадрата поверхности металлических пленок.
- •Расчет удельного сопротивления металлических проводников.
- •2.1 Таблица зависимости сопротивления проводников от температуры
- •График зависимости сопротивления проводников от температуры
- •Расчёт температурного коэффициента удельного сопротивления металлов и сплавов.
- •Зависимость удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления от состава сплава.
- •Графики зависимостей ρ(xni-cu) и αρ(xni-cu)
- •Температурные зависимости термоЭдс.
- •6.1 Графики зависимости термоЭдс
Зависимость удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления от состава сплава.
Значения удельного сопротивления сплавов находим из формулы:
ρCu-Ni = ρNixNi + ρCu(1-xNi) + CxNi(1 – xNi)
Коэффициент С находим, подставляя вместо ρCu-Ni значение удельного сопротивления константана, а xNi принимаем равным 0,4, так как содержание никеля в константане равно 40%.
0,5552=0,080129*0,4+0,01541*(1-0,4)+C*0,4*(1-0,4)
C=2,141*
Коэффициент С равен 2, 141* .
Значения температурного коэффициента удельного сопротивления находим по формуле:
αρCu-Ni = (1/ ρCu-Ni)[ αρCu*ρCu(1-xNi) + ρNixNiαρNi ],
где значение ρCu-Ni берется из предыдущей формулы.
Таблица зависимости ρ и αρ от состава сплава:
xNi |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
ρ, мкОм*м |
0,0154 |
0,37714 |
0,56448 |
0,57742 |
0,41596 |
0,0801 |
αρ, К-1 |
0,002194 |
0,000208407 |
0,000218625 |
0,000291331 |
0,000512143 |
0,003219 |
Таблица 5.
Графики зависимостей ρ(xni-cu) и αρ(xni-cu)
ρ(xni-cu)
αρ(xni-cu)
Температурные зависимости термоЭдс.
Таблица 6.
|
|
|
|
U, мВ |
|
Tгор. °C |
Tхол. °C |
∆T, °C |
Медь-манганин |
Медь-железо |
Медь-константан |
69 |
24 |
45 |
0,15 |
1,54 |
1,39 |
75 |
24 |
51 |
0,16 |
1,78 |
1,66 |
95 |
24 |
71 |
0,19 |
2,44 |
2,37 |
132 |
20 |
112 |
0,2 |
3,37 |
4,52 |
150 |
21 |
129 |
0,23 |
3,73 |
5,23 |
170 |
22 |
148 |
0,2 |
4,14 |
5,39 |
190 |
23 |
167 |
0,24 |
4,56 |
7,03 |
200 |
24 |
176 |
0,23 |
4,69 |
7,12 |
6.1 Графики зависимости термоЭдс
Вывод.
В лабораторной работе были исследованы электрический свойства проводниковых материалов. Сначала, мы последовательно измерили сопротивление пленочных и проволочных резисторов, производя переключение на более высокий предел измерений при перегрузке прибора.
Для сравнительной оценки проводящих свойств пленок пользовались таким параметром, как удельное поверхностное сопротивление (сопротивление квадрата поверхности). Параметр R▫ не зависит от размера выбранного квадрата.
Удельное сопротивление сплава больше любого из удельных сопротивлений металлов, входящих в этот сплав, так как с повышением температуры увеличивается амплитуда колебаний ионов в узлах кристаллической решётки, что приводит к более интенсивному рассеянию электронов в процессе их направленного движения. Соответственно уменьшается средняя длина свободного пробега и возрастает удельное сопротивление. Удельное сопротивление сплава имеет параболическую зависимость от содержания в сплаве одного из его компонентов.
Таблица и график зависимости сопротивления от температуры, показали, что сопротивление для меди и никеля меняются в широком диапазоне температур, а для константана – нет.
В
замкнутой цепи, состоящей из разнородных
проводников, возникает термо-ЭДС, если
места контактов поддерживают при разных
температурах. Цепь, которая состоит
только из двух различных проводников,
называется термоэлементом или термопарой.
Величина возникающей термо-ЭДС зависит
только от материала проводников и
температур горячего (
)
и холодного (
)
контактов.