Обработка результатов.

1.  Построить вольт-амперные характеристики исследованных проводников.

2.  По данным таблиц 1 и 3 рассчитать сопротивления проводников с использованием закона Ома для участка цепи и формулы (7) дляU_обр. Вычислить среднее значение сопротивления каждого образца и рассчитать погрешность измерений. На основании формулы , гдеS = d²/4, рассчитать удельное сопротивление алюминия и меди. Сравнить полученные значения со справочными данными.

3.  По данным таблиц 2 и 4 рассчитать контактное сопротивление R_к: для этого необходимо учесть, что измеренное в таблице 1 сопротивление включено последовательно с контактным сопротивлением.

     Поэтому R_к Al = R_п Al – R_Al и R_к Cu = R_п Cu – R _Cu, где R_Al – среднее значение сопротивления алюминиевого образца, полученное в пункте 2, а R_Cu – среднее значение сопротивления медного образца, полученное в пункте 2.

4.  Рассчитать среднюю длину свободного пробега электронов в алюминии и меди с использованием формул (5) и (1). При этом среднюю скорость теплового движения электронов рассчитать на основе формулы (2) для температуры 300 К. Результаты сравнить со справочными значениями.

5.  На основе формулы (6) рассчитать удельную теплопроводность алюминия и меди. Полученные результаты сравнить со справочными значениями.

Содержание отчета

Отчёт оформляется в печатном виде на листах формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми кафедрой ОТФ, в котором помимо стандартного титульного листа должны быть раскрыты следующие пункты:

1. Цель работы.

2. Краткое теоретическое содержание:

1. Явление, изучаемое в работе.

2. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3. Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы.

4. Пояснения к физическим величинам.

3. Электрическая схема.

4. Расчётные формулы.

5. Формулы погрешностей косвенных измерений.

6. Таблицы с результатами измерений и вычислений.

(Таблицы должны быть пронумерованы и иметь название. Единицы измерения физических величин должны быть указаны в отдельной строке.)

7. Пример вычисления (для одного опыта):

1. Исходные данные.

2. Вычисления.

3. Окончательный результат.

8. Графический материал:

1. Аналитическое выражение функциональной зависимости, которую необходимо построить.

2. На осях координат указать масштаб, физические величины и единицы измерения.

3. На координатной плоскости должны быть нанесены экспериментальные точки.

4. По результатам эксперимента, представленным на координатной плоскости, провести плавную линию, аппроксимирующую функциональную теоретическую зависимость в соответствии с методом наименьших квадратов.

9. Анализ полученного результата. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Что называется электрическим сопротивлением и удельным сопротивлением? Назовите единицы этих величин.

2. Основные положения классической электронной теории проводимости металлов.

3. Что такое длина свободного пробега электронов в проводниках? Почему она может существенно превышать межатомное расстояние?

4. Чем отличаются понятия “свободные электроны” и “электроны проводимости”?

5. Что такое контактное сопротивление и чем оно обусловлено?

6. Почему при расчете сопротивления соединительного проводника относительно малого диаметра можно не учитывать контактное сопротивление?

7. Почему при измерении низких сопротивлений необходимо использовать измерительный усилитель?

8. Чем могут быть обусловлены различия измеренного и справочного значений удельных сопротивлений?

9. Чем объясняется большое значение длины свободного пробега электронов в металле по сравнению с межатомным расстоянием?

библиографический список

учебной литературы

1. Калашников Н.П. Основы физики. М.: Дрофа, 2004. Т. 1

2. Савельев И.В. Курс физики. М.: Наука, 1998. Т. 2.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 2000.

4. Иродов И.Е Электромагнетизм. М.: Бином, 2006.

5. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1998.