6. Порядок проведения лабораторной работы
Лабораторную работу следует проводить в соответствии с принципиальной схемой (рис. 3).
6.1. Переключить тумблер (поз. 3) объектов измерений в верхнее положение «Rн» для измерения напряжения на вольфрамовой проволоке.
6.2. Выставить на микромультиметре (поз. 5) предел измерения напряжения «20 В».
6.3. Регуляторами напряжения «Грубо» и «Точно» источника питания «Марс» (поз. 4) установить первое из заданных значение напряжения на вольфрамовой нити, следя за показаниями мультиметра.
Занести подаваемое значение напряжения в таблицу.
Примечание: Рекомендуемые значения напряжений, устанавливаемые на источнике питания «Марс»: 2, 3, 4, 5, 6 В.
Рис. 3. Принципиальная схема:
I – лабораторный модуль; II – приборный модуль; 1 – вольфрамовая нить;
2 – стеклянный баллон с двойными стенками; 3 – переключатель объектов измерений;
4 – источник питания «Марс»; 5 – микромультметр цифровой «Электроника ММЦ-01»
6.4. Переключить тумблер объектов измерений (поз. 3) в нижнее положение «Rш» для измерения падения напряжения на образцовом сопротивлении.
6.5. Переключить предел измерения падения напряжения мультиметра (поз. 5) на «200 мВ».
Произвести отсчет падения напряжения на образцовом сопротивлении. Результат записать в таблицу.
6.6. Пункты 6.1-6.5 повторить для следующих значений напряжения, подаваемого на вольфрамовую нить, выполняя примечание подпункта 6.3.
7. Данные экспериментальной установки
-
Радиус нити
r1 = 0,11 мм
Внутренний радиус трубки
r2 = 3 мм
Сопротивление нити при 0 ºС
Rн0 = 3,5 Ом
Температурный коэффициент
сопротивления нити
αt = 4 · 10–3
Длина нити
l = 420 мм
Образцовое сопротивление
R0 = 0,1 Ом
8. Таблица замеров
№ опыта |
Uн, В |
U0, мВ |
Jн, А |
Rн, Ом |
Tн, К |
P, Вт |
λ, Вт/(м·К) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
9. Обработка результатов измерений
9.1. Определить значения: силы тока, проходящего через нить; сопротивления нити; мощности теплового потока; температуры нити.
;
,
К.
9.2. Результаты занести в таблицу.
Построить график зависимости Р = f(Rн). Провести с помощью лекала аппроксимирующую кривую через совокупность экспериментальных точек.
Выбрать произвольную точку в середине кривой и графически определить производную dР/dRн в этой точке. Для этого провести в выбранной точке касательную к кривой и определить тангенс угла наклона касательной к оси ОХ.
График P = f(Rн)
;
.
Определить коэффициент теплопроводности в выбранной точке:
так как
,
то из (3.10) получим
.