Лабораторная работа 4

Лабораторная работа №4

Расчет удельного сопротивления проводника

Цель: Определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением

Оборудование:

1. Амперметр

2. Вольтметр

3. Источник тока

4. Металлический проводник длиной 100 см и площадью поперечного сечения 0,1 мм².

Теория:

Немецкий физик Георг Ом в 1826 году обнаружил, что отношение напряжения между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи и силы тока в цепи есть величина постоянная: R = U/I

Эту величину называют электрическим сопротивлением проводника R, которое измеряется в Омах. Электрическим сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока в 1А напряжение равно 1В:

1 Ом = 1В/1А

Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l, и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника:

R =

Постоянный для данного вещества параметр ρ называется удельным электрическим сопротивлением вещества. Он характеризует зависимость изменения сопротивления проводника от материала, из которого он изготовлен. Удельное сопротивление измеряется в Ом∙м или (Ом∙мм²)/м.

Ход работы:

1. Используя программу-конструктор «Начала электроники», соберите на монтажном столе электрическую схему (рис. 1). Для понимания принципов работы программы предварительно посмотреть презентацию «Constructor.ppt».

2. Определите напряжение на проводнике и запишите данные в таблицу.

3. Определите силу тока в цепи и запишите данные в таблицу.

4. Изменяя длину проводника, но не меняя площадь поперечного сечения, проделайте те же измерения (не менее 26 измерений), что и в пунктах 1-3.

5. Данные запишите в таблицу.

6. Рассчитайте для каждого измерения сопротивление проводника по формуле: R = U/I.

7. Определите для каждого измерения удельное сопротивление проводника по формуле: R =

8. Результаты измерений занесите в таблицу.

9. Найдите среднее значение удельного сопротивления и сравните его с табличным значением.

10. Измените материал проводника и проделайте те же измерения, что и в пунктах 1-9.

    №	Длина l, м	Площадь сечения S, мм2	Напряжение U, В	Сила тока I, А	Сопротивление R, Ом	Удельное сопротивление проводника, ρ	Среднее удельное сопротивление проводника, ρ
    1
    2

11. Сделать вывод, каким образом можно получить более точное измерение удельного сопротивления.

12. Ответить на контрольные вопросы:

1. Что называется удельным сопротивлением проводника?

2. Как зависит удельное сопротивление проводника от его длины?

3. Как зависит удельное сопротивление проводника от его площади поперечного сечения?

4. Что происходит с током, если удельное сопротивление проводника маленькое

5. Откуда следует, что единицами измерения удельного сопротивления являются Ом∙м или (Ом∙мм²)/м. Показать.

6. Приведите пример решения задачи в два-три действия на нахождение удельного сопротивления проводника и напишите по пунктам алгоритм ее решения.