3 Экспериментальная часть

В работе изучается зависимость удельного электрического сопротивления от состава сплавов систем Fe-Si, Cu-Ni, Cu-Zn.

R_N G R₁

R_X R_Э

Рис. 1.4. Принципиальная схема метода двойного моста.

Изучение сопротивления сплавов системы Fe-Si осуществляется методом двойного моста (рис. 4), образованного сопротивлением исследуемого образца (R_X), и резисторами R_Э, R₁ и R_N. Сопротивление R₁ определяется из условия баланса моста

.

Индикатором баланса моста служит нуль-гальванометр G. Образцы в виде пластин зажимаются в контактном приспособлении на установке. Марка, состав и геометрия пластин приведены в таблице, размещенной на установке. Сопротивление сплавов систем Cu-Ni и Cu-Zn определяется методом вольтметра-амперметра (рис. 5).

Стабилизированный источник тока

R_Э

Цифровой вольтметр

П₁

R_X

Рис. 1.5. Принципиальная схема метода вольтметра – амперметра

Ток от стабилизированного источника проходит через последовательно соединенные эталонный резистор R_Э и исследуемый образец R_X. Подключив цифровой вольтметр, с помощью переключателя П₁, к R_Э, можно определить силу тока в цепи: I =U_Э/R_Э, где U_Э - показания вольтметра. В данной установке R_Э = 10,001 Ом. Поэтому значение силы тока будет численно равно показанию вольтметра. В противоположном положении переключателя П₁ измеряется падение напряжения U_X на исследуемом образце. Сопротивление образца определяют по закону Ома для участка цепи: R_X = U_X/I. Для исключения влияния сопротивления контактов и подводящих проводников здесь применена четырехконтактная схема подключения, которая обычно используется для измерения малых сопротивлений. Смена образцов осуществляется многопозиционным переключателем, который на схеме не показан.

Состав и геометрия образцов приведены в таблице, размещенной на установке. Сплавы системы Cu-Zn - латуни - маркируются следующим образом: Л90 - латунь с содержанием меди 90 %; Л80 - латунь с содержанием меди 80 %.

При построении зависимости удельного электрического сопротивления от состава материала обратите внимание на то, что в системе Cu-Ni исследуются четыре сплава: медь марки М0, никелин Cu+30%Ni, константан Cu+40%Ni, никель промышленной чистоты.

Результаты измерений занесите в таблицы 1.1 и 1.2, постройте зависимости удельного сопротивления от состава для сплавов трех систем Cu-Zn, Cu-Ni, Fe-Si.

Таблица 1.1

Мар­ка спла­ва	Содержа­ние легирующего эле­мента, %	Сила тока, А	Напря­жение, В	Диаметр образца, мм	Площадь попереч­ного сечения, мм2	Удельное электрическое сопротивление, мкОм´м

Таблица 1.2

Мар­ка спла­ва	Содержа­ние леги­рующего элемента, %	Сопро­тивле­ние, Ом	Дли­на, мм	Шири­на, мм	Толщи­на, мм	Площадь попереч­ного сечения, мм2	Удельное элекросопротив­ление мкОм´м