Описание установки
Измерение сопротивления исследуемых проводников и термоЭДС термопар производится с помощью мультиметра, постоянно подключенного к испытательному стенду.
Все исследуемые образцы расположены в корпусе стенда; резисторы R1, R2, R3 и один из спаев каждой из трех термопар помещены в общий термостат.
Подключение образцов к измерительному прибору осуществляется нажатием соответствующей контактной кнопки на лицевой панели стенда. Маркировка кнопок соответствует маркировке образцов.
При измерениях следует удерживать кнопку контакта к соответствующему образцу в утопленном положении. Геометрические размеры образцов указаны на лицевой панели.
Протокол измерений
Обработка измерений
1. Рассчитаем удельное сопротивление металлических проводников, используя соотношение:
где
R
– сопротивление образца; S
– площадь поперечного сечения; l
– длина проводника.
Рассчитаем сопротивление квадрата поверхности металлических пленок:
где R – сопротивление образца; b и l – ширина и длина пленочного резистора соответственно.
Занесем получившиеся результаты в таблицу 1.1 и таблицу 1.2:
Таблица 1.1
Материал |
R, Ом |
b, мм |
l, мм |
R□, Ом |
1 |
39,08 |
2,5 |
0,2 |
488,5 |
2 |
775,1 |
2,0 |
3,25 |
476,98 |
3 |
7597 |
0,6 |
9,5 |
479,81 |
Таблица 1.2
Материал |
R, Ом |
l, мм |
d, мм |
ρ, мкОм⸱м |
Манганин |
63,5 |
1040 |
0,1 |
0,4795 |
Медь |
9,66 |
8300 |
0,13 |
0,015 |
Нихром |
2,66 |
900 |
0,7 |
1,137 |
Константан |
198,5 |
1000 |
0,06 |
0,561 |
Никель |
2,41 |
1500 |
0,25 |
0,079 |
2. По данным таблицы 1.3 построим температурные зависимости сопротивления R = f(t) для исследованных резисторов:
Таблица 1.3
|
Никель |
Медь |
Константан |
|||
t, ºC |
R, Ом |
αρ, К-1 |
R, Ом |
αρ, К-1 |
R, Ом |
αρ, К-1 |
26 |
18,3 |
5,267⸱10-3 |
109,3 |
2,392⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
36 |
19,9 |
4,841⸱10-3 |
113,3 |
2,308⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
45 |
20,9 |
4,610⸱10-3 |
115 |
2,274⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
55 |
22,1 |
4,361⸱10-3 |
117,6 |
2,224⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
65 |
22,6 |
4,264⸱10-3 |
120 |
2,179⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
76 |
24,02 |
4,013⸱10-3 |
122,7 |
2,132⸱10-3 |
30,5 |
-1,054⸱10-5 |
86 |
24,79 |
3,889⸱10-3 |
125,2 |
2,089⸱10-3 |
30,47 |
-1,057⸱10-5 |
95 |
25,53 |
3,777⸱10-3 |
127,5 |
2,052⸱10-3 |
30,45 |
-1,059⸱10-5 |
106 |
26,45 |
3,646⸱10-3 |
130,4 |
2,007⸱10-3 |
30,45 |
-1,059⸱10-5 |
116 |
27,2 |
3,546⸱10-3 |
132,8 |
1,971⸱10-3 |
30,44 |
-1,060⸱10-5 |
126 |
28,02 |
3,443⸱10-3 |
135,3 |
1,934⸱10-3 |
30,43 |
-1,060⸱10-5 |
135 |
28,9 |
3,338⸱10-3 |
137,8 |
1,900⸱10-3 |
30,42 |
-1,061⸱10-5 |
145 |
29,7 |
3,249⸱10-3 |
140,2 |
1,867⸱10-3 |
30,4 |
-1,063⸱10-5 |
Рисунок 1 – Зависимость сопротивления от температуры для резистора R1
Рисунок 2 –Зависимость сопротивления от температуры для резистора R2
Рисунок 3 – Зависимость сопротивления от температуры для резистора R3