лаб / 4_1

ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

Кафедра общей и специальной физики

Отчет по лабораторной работе №4:

Определение удельного сопротивления нихромовой проволоки.

Выполнил: студент 1курса гр. МВ-05

Проверил:

ОБНИНСК 2005

В работе измеряется сопротивление R нихромовой проволоки и удельное сопротивление нихрома в предположении, что R и не зависят от температуры. Согласно закону Ома, сопротивление проводника равно

R=U/I,

где I – сила тока, протекающего по проводнику, U – сила напряжения на цепи. С другой стороны, сопротивление проводника длиной l и площадью поперечного сечения S можно вычислить как

R=l/S,

Где - удельное сопротивление материала, из которого изготовлен проводник. Считая, что проводником является цилиндрическая проволока длиной l и площадью поперечного сечения S=d²/4, из вышеуказанных соотношений находим удельное сопротивление

=

Следовательно, для нахождения нужно измерить силу тока I в проводнике, падение напряжения U на нем и его диаметр d. Все это величины прямых измерений. Они должны быть быть найдены с учетом погрешностей при заданной доверительной вероятности a. Удельное сопротивление – это величина косвенного измерения.

Цель работы: освоение метода обработки результатов физического эксперимента.

Задание 1.

Определение удельного сопротивления нихрома.

Измеряем диаметр проволоки в 8 точках , вычисляем среднее значение и погрешность результата измерения d. Доверительная вероятность a=0.95.По формуле <d>=найдем среднее значение диаметра.

Расчет среднего диаметра
№ замера	значение (мм)	погрешность d(мм)
1	3.5	0.000525
2	3.58	0.000537
3	3.49	0.0005235
4	3.5	0.000525
5	3.59	0.0005385
6	3.56	0.000534
7	3.55	0.0005325
8	3.59	0.0005385
среднее	3.545	0.00053175

Устанавливаем длину проволоки 40 см (0,4 м). Погрешность см (полуширине скользящего контакта). Включаем установку в сеть 220в , измеряем падение напряжения на проволоке, вычисляем погрешности измерения напряжения и силы тока по классам точности приборов. Определяем удельное сопротивление нихрома и относительную погрешность косвенного измерения по формуле

Выполняем вышеописанные действия для 6 точек.

		длина проволоки (м)	0.4	погрешность L(м)	0.0035
Ток в цепи(А)	U (в)		погрешность I(в А)	погрешность U (В)	относит. погрешность	Погрешность
20	0.9	1.109825395	0.003	0.000135	0.093542156	0.10381546
21	0.95	1.115697487	0.00315	0.0001425	0.093587148	0.104414946
22	1	1.121035753	0.0033	0.00015	0.093596356	0.104924861
23	1.05	1.125909821	0.00345	0.0001575	0.093617154	0.105404473
24	1.1	1.130377717	0.0036	0.000165	0.093681562	0.10589555
25	1.15	1.134488182	0.00375	0.0001725	0.093698125	0.106299415
	среднее	1.122889059	0.003375	0.00015375	0.093620417	0.2575129

Средние значения рассчитаны по формулам

<>=; , N=6

Результат обработки представлен в таблице в виде

=()+

	Погрешность
1.109825395	0.10381546	1.213640856	1.00601
1.115697487	0.104414946	1.220112433	1.011283
1.121035753	0.104924861	1.225960614	1.016111
1.125909821	0.105404473	1.231314294	1.020505
1.130377717	0.10589555	1.236273268	1.024482
1.134488182	0.106299415	1.240787597	1.028189

Задание 2.

Определение зависимости сопротивления проводника от его длины.

Делается 10 замеров силы тока и падения напряжения при различной длине проволоки По

формуле R=U/I определяем сопротивление. Погрешность определяется по формуле

Длина проволоки (см)	I(l) (мА)	U(l)(в)				R(l)	R-	R+
15	100	0.2	0.00003	0.015	0.000212132	0.002	0.001787868	0.002212132
20	100	0.25	0.0000375	0.015	0.000212132	0.0025	0.002287868	0.002712132
25	100	0.3	0.000045	0.015	0.000212132	0.003	0.002787868	0.003212132
30	100	0.35	0.0000525	0.015	0.000212132	0.0035	0.003287868	0.003712132
35	100	0.4	0.00006	0.015	0.000212132	0.004	0.003787868	0.004212132
40	100	0.45	0.0000675	0.015	0.000212132	0.0045	0.004287868	0.004712132
45	100	0.5	0.000075	0.015	0.000212132	0.005	0.004787868	0.005212132
50	100	0.55	0.0000825	0.015	0.000212132	0.0055	0.005287868	0.005712132
55	100	0.6	0.00009	0.015	0.000212132	0.006	0.005787868	0.006212132
60	100	0.65	0.0000975	0.015	0.000212132	0.0065	0.006287868	0.006712132

_{Соответствующие графики имеют следующий вид:}

_{ВЫВОД: В первом задании при определении удельного сопротивления нихрома была установлена величина} 1.122889059+0.2575129ом*мм²/м.

_{Во втором задании была установлена зависимость сопротивления проводника от его длины. График, показывающий установленную зависимость показывает, что с увеличением длины проводника сопротивление растет, что подтверждает прямо пропорциональную зависимость между сопротивлением проводника и его длиной, определенную формулой R=L/S.}

www.BrotherObninsk.narod.ru