4 Порядок виконання роботи

4.1 Лабораторна робота вважається виконаною, коли після її закінчення студенти бригади демонструють результати вимірів контрольних точок температури та опору досліджуваного зразка. Подальше визначення матеріалу, з якого виготовлених зразок, та оформлення звіту студенти проводять самостійно в позааудиторний час. У будь-якому іншому випадку, коли за результатами вимірів неможливо визначити матеріал, досліди необхідно провести повторно в години поза розкладом.

4.2 Для одержання надійних результатів досліду потрібно провести ретельне вимірювання опорів запропонованих зразків при різних температурах, починаючи з кімнатної і до 100-120 С. (див. методичні поради).

4.3 Використовуючи відомі геометричні розміри дротяних зразків, а також виміряні опори при різних температурах, потрібно розрахувати значення питомих опорів металу при цих температурах.

4.5 Побудувати графіки залежності питомого опору від температури для кожного зразка окремо.

4.6 Користуючись правилами графічного диференціювання, потрібно визначити температурний коефіцієнт питомого опору .

4.7 Маючи у своєму розпорядженні основні параметри:

а) питомий опір металу при 20 С – ;

б) температурний коефіцієнт питомого опору ,

скориставшись довідником, визначити, якому металу властиві обчислені параметри. Висновки записати у звіт про роботу.

5 Методичні поради

5.1 У шафі розміщені кілька зразків для дослідження і тому для виконання роботи зверніться до викладача і отримайте конкретне завдання.

На дверцятах шафи розміщені клеми для вмикання зразків до схеми (одна спільна і кілька окремих з відповідною нумерацією). Крім цього, на дверцятах наведені геометричні розміри зразків, а також величина опорів кожного зразка при температурі 20 С.

Опори зразків наведено для того, щоб перш ніж вмикати вимірювальний місток або мультиметр, студент міг встановити органи керування містка чи мультиметра у такому положенні, яке відповідало б приблизному балансу останнього. У такому разі це запобігає псуванню гальванометра, а також дозволяє економити час на вимірювання кожного опору.

Спільна клема зразків повинна бути постійно з'єднана з відповідною клемою містка, а для вмикання окремих зразків використовується окремий гнучкий провідник з наконечником, який з'єднується з нумерованою клемою на дверцятах шафи для відповідного досліджуваного зразка.

5.3 Для вимірювання опорів в лабораторній роботі можливе використання методу вимірювання за допомогою містка. Цей метод більш складний у порівнянні з використанням мультиметру, проте забезпечує високу точність визначення опорів (з похибкою 0,05% і вище). Він базується на порівнянні шуканого опору з трьома відомими – еталонними. Принципова схема найпростішого вимірювального моста наведена на рисунку 2.1.

Опори , , та складають верхнє та нижнє плечі містка відповідно, між верхнім та нижнім плечима ввімкнено гальванометр Г, при замиканні ключа на плечі подається напруга від джерела . Місток вважається зрівноваженим, коли в гальванометрі струм відсутній, тобто стрілка гальванометра стоїть на нульовій позначці. Це можливо лише тоді, коли падіння напруги на резисторах та однакове. Для найпростішого випадку це означає зрівноваженість струмів та :

;

поділивши почленно ці рівняння, одержимо

, або , звідки отримаємо

,

де число – відношення опорів та , може мати будь-яке значення, але на практиці зручно, щоб це число мало такі значення: 1:1000; 1:100; 1:10; 1:1; 10:1 і т.д. Насамперед зручніше всього використовувати значення 1:1.

Рисунок 2.1

На Вашому робочому столі стоїть один із різновидів містків, які випускала наша промисловість, тому зверніться за роз’ясненням до викладача щодо особливостей конкретного приладу.

5.4 У разі використання мультиметру для вимірювання опору слід уважно ознайомитися з шкалами вимірювання, органами керування та клемами для підключення. Перевірте знаходження мультиметру у вимкненому стані, проведіть підключення чорного дроту до загального контакту (на мультиметрі – СОМ, на металевій шафі – спільна клема) та червоного дроту (на мультиметрі до клеми вимірювання опору – Ω, на металевій шафі – клема з номером досліджуваного зразка). Виберіть режим мультиметру для вимірювання опору зі шкалою, що максимально наближена до початкового опору досліджуваного зразка, який зазначено на дверцятах металевої шафи. Після проведення з’єднань зверніться до викладача для перевірки включення мультитметру.

5.5 Приготуйте чернетку таблиці (зразок в п.6.1) і починайте вимірювання опорів запропонованих зразків. Вимірювання починайте з кімнатної температури. Після цього увімкніть у мережу сушильну шафу і через кожні (10-15) С повторіть вимірювання.