Теоретичні відомості

Опір провідника _R при незмінній температурі для того чи іншого металу пропорційний довжині провідника _ℓ і обернено пропорційний площі поперечного перерізу _S:

R = ρ (1)

Величина _ρ залежить від матеріалу провідника і називається питомим опором матеріалу. В техніці питомим опором називають величину, що чисельно дорівнює опорові провідника завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм². У цьому разі одиниця питомого опору буде _{1 ом · мм /м}. У фізиці звичайно приймають _ℓ = 1 м і _S= 1 м , і тоді _ρ визначається в ом - метрах (скорочено ом • м). Опір R за законом Ома для ділянки кола дорівнює:

R = (2)

Де _І - сила струму, а _U - напруга. Площа поперечного перерізу провідника визначається за формулою:

S = (3)

де _d - діаметр дротини.

Підставивши в формулу (1) значення _R з формули (2) і _S з формули (3), дістанемо остаточну формулу для вимірювання питомого опору провідника при температурі досліду:

ρ =

Опис схеми

Схему електричного кола для вимірювання питомого опору провідника зображено на мал. 1. Електричне коло складається з послідовно ввімкнених: джерела струму _E амперметра _A, невідомого опору _R, реостата з ковзним контактом _R і ключа _K . До невідомого опору ввімкнено паралельно вольтметр _V.

Виконання роботи

Скласти електричне коло за схемою, подано на мал., але струму не вмикати, доки схему не перевірить викладач. Складаючи коло, потрібно стежити за тим, щоб «+» клем амперметра і вольтметра були сполучені з позитивним полюсом джерела струму.

Змінюючи положення повзунка реостата, підібрати струм не більший за 1А,, щоб не перевантажити джерело струму. Виміряти силу струму і напругу на досліджуваному опорі при цій силі струму.

Виміряйте силу струму I і падіння на­пруги U на реохорді або досліджуваному опорі R₁ при цій силі струму. Дослід повторіть для трьох значень сили струму. Результати запишіть в таблицю 1.

Таблиця 1

Напруга , В	Сила струму , А	Діаметр дроту d, м	Довжина дроту l, м	Питомий опір , Ом м		, Ом м	Матеріал

Довжину провідника виміряти лінійкою, а діаметр дроту - мікрометром у трьох-чотирьох місцях. Якщо результати вимірювань діаметра дроту різні, то обчислити середнє значення діаметра і випадкову похибку вимірювання.

Обчислити питомий опір дроту похибку вимірювання.

Виразити значення питомого опору в ом - метрах, ом - міліметрах квадратних на метр.

Обчисліть відносну похибку вимірювання питомого опору провідника:

,____________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Обчисліть абсолютну похибку вимірювання питомого опору провідника: __________.

Запишіть результати з урахуванням похибки вимірювання у вигляді: _______________.

За допомогою таблиці деяких питомих опорів металів визначте, з якого матеріалу виготовлено провідник.